“utilización de la cal en obras de infraestructura, vivienda y
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“Utilización de la cal en obras de
infraestructura, vivienda y
restauración”
2008
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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?
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Actualidad sobre la industria de la cal en México.
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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
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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.
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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
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¿Cómo se produce actualmente?
• Se parte de cinco procesos básicos.
– Extracción
– Trituración
– Calcinación
– Hidratación
– Empaque/Embarque
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EXTRACCIÓN
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Trituración
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Calcinación
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Hidratación
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Embarque
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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