CALIZA, CALFABRICACION

PROPIEDADES

TIPOS Y USOS

Ing. NILO GARCÍA CORZO

Otros <1%Sodio < 2,1%Potasio < 2,3%Calcio < 2,4%Magnesio < 2,3%

Hierro < 6%

Aluminio < 8%

Silicio < 28%

Oxígeno < 46 %

Abundancia relativa de elementos en la corteza terrestreGarganta del Chorro

(Málaga)

En los terrenos calizos el agua se infiltra entre las grietas y fracturas de las rocas y la va disolviendo produciendo simas, cuevas, cavernas y galerías. Los hundimientos de las bóvedas produce dolinas. Los ríos se infiltran en el terreno y el agua sale en las surgencias.

Composición• Roca sedimentaria

• Composición básica – CaCO3 (97%) + MgCO3 (Impurezas)

– Origen químico → Alabastro, estalactitas

– Orgánico → Mármoles

CLASIFICACIÓN

Altas en calcio: < 5% MgCO3

Magnésicas : 5-20% MgCO3

Dolomíticas : > 20% MgCO3

Las calizas que contienen entre un 15 – 30 % de materia arcillosa produce cales altamente hidráulicas (cales cementicias)

Propiedades• Color blanco – Impurezas le dan color.

• Estructura cristalina

Como todos los carbonatos anhidros, es muy visible en los cristales transparentes el fenómeno de la doble refracción.

Calcita

Aragonito

Prisma hexagonal

Romboedro

EscalenoedroDiente de perro

Dureza Mohs ?

ρ = 2,7g/cm3

HCl ?

CAL FABRICACION

EXTRACCION

CALCINACION

APAGADO

CaCO3(S) + 87,78 KJ ↔ CO2 + CaO(S)

CAL VIVA

T > 900°C

PRINCIPALES USOS DE LA CAL

■   Metalurgia Industria del acero Fabricación de magnesio y alúmina Flotado de metales Fundición de metales no ferrosos

■   Cerámica Vidrio Refractarios

■   Pulpa y papel ■   Productos químicos

■  Medio Ambiente Tratamiento de agua Tratamiento de aguas de desecho Tratamiento de desechos industriales Tratamiento en plantas empacadoras

de alimentos Eliminación de azufre de los gases de

combustión Neutralizador de tierras ácidas

■   Alimentos Industria lechera Industria azucarera

Industria de gelatina y goma animal Industria panificadora

Almacenaje de frutas y legumbres Desinfectante 

■  Recubrimientos Pigmentos Pinturas de agua Barnices

■   Construcción Materiales de construcción Estabilización de suelos y

carreteras

CAL TIPOS CAL VIVA, SE UTILIZA EN LA CONSTRUCCION (NUNCA SE

USA SIN APAGAR)

CAL HIDRATADA, SE UTILIZA EN APLANADOS

CAL HIDRAULICA, SE USA SOLO EN CASOS ESPECIALES, CUANDO SE REQUIERE UN SECADO LENTO BAJO EL AGUA

CAL DOLOMITA, ESTA CAL NO DEBE SER UTILIZADA EN LA CONSTRUCCION, YA QUE CONTIENE MAS DEL 5% DE OXIDODE MAGNESIO Y AL APAGARLA FORMA UNA PASTA GRIS POCO TRABAJABLE.

CAL GRASA, SE UTILIZA PARA LA CONSTRUCCION.

COLOR BLANCA O BLANCO GRISASEA, CRISTALINA QUE ALGUNAS VECES TIENE UN TINTE AMARILLO O CAFÉ POR LAS IMPUREZAS DEL HIERRO.

DENSIDAD ESPECIFICA = 3,37 PUNTO DE FUSION = 2580 ºC PUNTO DE EBULLICION = 2867,78 ºC

NTP 334.168:2008 CALES. Métodos de prueba normalizado para ensayos físicos en cal viva, cal hidratada y caliza.

CaO NO SE UTILIZA EN FORMA DE CAL VIVA

CaO + H2O ↔ Ca (OH)2 Cal apagada

Exotérmica: ΔH= 1140 kJ/kg de CaO

– Reacción en cilindros rotatorios (agitación)• 150 ºC < T < 450 ºC

• 2 veces más agua que la necesaria

– El producto se hincha

– Se tamiza

– Producto: Polvo seco

Cal apagada como conglomerante

– La mezcla expuesta a la atmósfera

• Cristalización del Ca(OH)2

– Ca(OH)2 reacciona con CO2 de la atmósfera• En ausencia de agua• A baja temperatura

Ca (OH)2 + CO2 ↔ CaCO3 + H2O

• Proceso lento• Resistencia no muy alta

Tiene propiedades adhesivas, amasado con agua, tienen la propiedad de fraguar y endurecerse con el tiempo.

Fraguado

Endurecimiento

Morteros hidráulicos

– Caliza con impurezas arcillosas (5-6%)• Propiedades de fraguado y endurecimiento

– Dependen de la composición

– 0,10 Cales poco hidráulicas– 0,52 Alta hidraulicidad (fragua en 2-4 días)– 1,00 no es atacado por aguas marinas

– Con > 20% arcilla se tiene un cemento

Índice de Hidraulicidad )(

)(

232322

ONaMgOCaO

OFeOAlSiOIh

% en peso

APLICACIONES

Estucos

Morteros de cal Morteros

Morteros bastardos de cal y cemento(la cal aumenta la plasticidad del mortero

Lechadas

Estabilización de suelo

Aplicaciones en la construcción

Hay tres alternativas viables para tratar suelos con cal.1.- Secar 2.- Modificar. 3.- Estabilizar

Tratamiento con cal• La etapa de secado es para

una solución temporal, aplicamos del 1 al 1.5%.

Tratamiento con cal

• La etapa de modificación es para una solución temporal de corto plazo, en donde queremos darle ciertas características amigables al suelo a tratar propiciando que modifique sus cualidades convirtiéndolo en una capa trabajable y compactable, aplicando 1.5 al 2.5 % en peso del suelo .

Tratamiento con cal• La etapa de estabilización es para una solución

definitiva de largo plazo, su uso esta normado.

Clasificación del suelo

1.Clasificación del tipo de suelo a estabilizar. Para este paso necesitamos que el suelo a tratar contenga como mínimo el 7% de arcilla para que su uso sea efectivo y refleje los beneficios de su uso. En otras palabras entre más arcilloso es el suelo, más efectivo es el método para estabilización.

Dosificación de cal

2. Dosificación de cal. Para dosificar necesitamos hacer una prueba sencilla con un potenciómetro (pH ). Con el objeto de saber con qué cantidad de cal la mezcla suelo + agua + cal nos debe arroja un valor de PH de 12.4 (PRUEBA DE EADES&GRIM ASTM D – 6276.)

Escarificación y mezcla

3. El siguiente paso sería la aplicación en campo, comenzando con la escarificación del suelo a tratar a la profundidad estudiada o requerida (por lo regular de 20 a 30 cm.)

4. Inmediatamente después vendría la incorporación y mezcla de cal en el suelo a tratar.

5. Proseguiremos con la incorporación de agua en exceso para que las reacciones de cal con el suelo se puedan realizar.

Reacciones químicas

6. Debemos dejar reposar el suelo tratado con cal y agua durante un mínimo de 12 horas de preferencia durante la noche (para evitar pérdida de agua por evaporación), para que ocurran las reacciones que propiciarán los cambios en el suelo y que resultarán en una mayor resistencia a la compresión de la capa y una mayor impermeabilidad.

Compactando

7. Ahora debemos de mezclar de nuevo el material e incorporar el agua suficiente para lograr la compactación deseada.

8. Para terminar nuestro trabajo de estabilización es conveniente sellar la superficie tratada para evitar pérdida de humedad y esperar alguna capa de sello, base o pavimento sobre esta.

• El hidróxido también se utiliza en las mezclas asfálticas, aumentando su resistencia al envejecimiento, tanto para agentes meteorológicos como los debidos al tráfico.

• Para las mezclas asfálticas reduce la sensibilidad a la humedad, incrementa el endurecimiento inicial y evita la oxidación prematura, el resultado son pavimentos más durables.

Se necesita añadir cal a los agregados de mezcla de asfalto en caliente para mejorar la resistencia a la humedad y extender la vida útil de los pavimentos. Si no hubiera cal en el asfalto de mezcla en caliente, el daño por “stripping" puede presentarse, que es "la pérdida de adhesión entre la superficie del agregado y el asfalto en presencia de humedad. "