Cemento
ISAAC JOHNSON, EN 1845, OBTIENE EL PROTOTIPO DEL CEMNTO MODERNO, CON UNA MEZCLA DE CALIZA Y ARCILLA CALCINADA A UNA ALTA TEMPERATURA. EN EL SIGLO XX SURGE EL AUGE DE LA INDUSTRIA DEL CEMENTO, DEBIDO A LOS EXPERIMENTOS DE LOS QUIMICOS FRANCESES VICAT, LE CHATELIER Y EL ALEMAN MICHAELIS QUE LOGRARON OBTENER UN CEMENTO DE CALIDAD HOMOGENEA PUEDE DECIRSE CON ACIERTO QUE EL PRIMER PADRE EL CEMENTO FUE VICAT YA QUE A EL SE LE DEBE EL SISTEMA DE FABRICACION DEL CEMENTO QUE AUN EN LA ACTUALIDAD SE SIGUE EMPLEANDO Y QUE PROPUSO EN 1817. EN 1818 PUBLICO SU “RECHERCHES EXPERIMENTALES” Y EN 1928 “MORTIERS ET CIMENTS CALCAIRES”.
EN ESTOS TRABAJOS MARCA LA PAUTA A SEGUIR EN LA FABRICACION DEL CEMNTO POR MEDIO DE MEZCLAS DE CALIZAS Y ARCILLAS DOSIFICADAS EN LAS PROPORCIONES CONVENIENTES Y MOLIDAS CONJUNTAMENTE.
EL SISTEMA DE FABRICACION QUE EMPLEO VICAT FUE POR EL DE VIA HUMEDA Y MEDIANTE EL SE MARCO EL INICIO DEL ACTUAL PROCESO DE FABRICACION DEL CEMENTO.
EN 1838 BRUNEL EMPLEA POR PRIMERA VEZ UN CEMENTO PROCEDENTE DE LA FABRICA DE ASPDIN EN EL QUE SE HABIA LOGRADO UNA PARCIAL SINTERIZACION POR LA ELCCION DE UNA TEMPERATURA ADECUADA DE COCCION.
PUEDE DECIRSE QUE EL PROTOTIPO DEL CEMENTO MODERNO FUE PRODUCIDO A ESCALA INDUSTRIAL POR ISAAC JOHNSON QUIEN EN 1845 LOGRA CONSEGUIR TEMPERATURAS SUFICIENTEMENTE ALTAS PARA CLINKERIZAR A LA MEZCLA DE ARCILLA Y CALIZA EMPLEADA COMO MATERIA PRIMA.
ES APARTIR DE 1900 CUANDO LOS CEMENTOS PORTLAN SE IMPONEN EN LAS OBRAS DE INGENIERIA Y ES CUANDO EMPIEZA UN DESCENSO VELOZ DEL CONSUMO DE CEMENTOS NATURALES.
ACTUALMENTE EL CEMENTO PORTLAN HA LLEGADO A UNA GRAN PERFECCION Y ES EL MATERIAL INDUSTRIALIZADO DE CONSTRUCCION DE MAYOR CONSUMO EN LAS OBRAS DE INGENIERIA.
PROCESO DE FABRICACION DEL CEMENTO
5 ETAPAS:
FRAGMENTACION Y MOLIDO
DOSIFICACION Y MEZCLA
COCCION.
MOLIDO DEL CLINKER
ALMACENAMIENTO Y EMPAQUETAMIENTO.
CLASIFICACION DEL CEMENTO
(POR ADICIONES)
-Cemento Portlan Ordinario
-Cemento Portlan Puzolanico
-Cemento Portland Con Escoria Granulada De Alto Horno
-Cemento Portland Compuesto
-Cemento Portland Con Humo De Sílice
-Cemento Con Escoria Granulada De Alto Horno
Clasificación por características especiales
-Resistente a los Sulfatos
-Baja Reactividad Alcali - Agregado
-Bajo Calor de Hidratación
-Blanco
NORMATIVIDAD DEL CEMENTO EN MEXICO
CEMEX ofrece a sus clientes productos que cumplen con los más estrictos estándares de calidad, habiendo sido acreditada con el sello de Certificación ONNCCE cuyo propósito es colaborar con la mejora de la calidad de los procesos, productos y servicios relacionados con la construcción.
CLASIFICACION DE LOS CEMENTOS
Tipos de cementos: Los cementos se clasifican por sus componentes de acuerdo con la Tabla: 1
Clases resistentes: Los cementos se clasifican por su resistencia a la compresión, en cinco clases, de acuerdo con la Tabla 1.
Características especiales: Los cementos se clasifican por sus características especiales de acuerdo a lo especificado en la Tabla 1.Designación normalizada: Los cementos se deben identificar por el tipo y la clase resistente (Tabla 1) . Si el cemento tiene especificada una resistencia a 3 días se añadirá la letra R (Resistencia rápida). En el caso de que un cemento tenga alguna de las características especiales señaladas en la Tabla 1, su designación se completa de acuerdo con la nomenclatura indicada en dicha tabla, de presentar dos o más características especiales.
PIEDRAS ARTIFICIALES.
Se denomina como piedras artificiales a conglomerados o materiales obtenidos mediante mezclas de áridos o tierras con agua y un conglomerante, endurecidos posteriormente por procesos fisico-químicos.
PIEDRAS ARTIFICIALES: CONGLOMERADOS
•Conglomerantes:
Los materiales conglomerantes son aquellos productos que se emplean en la construcción para unir ciertos materiales entre si. Tienen la propiedad de adherir diferentes materiales sueltos hasta originar otros nuevos.
•Fraguado y endurecimiento:
La mezcla de un conglomerante con el agua da lugar a una pasta que queda inalterada durante cierto tiempo, según el tipo de conglomerante empleado y de las condiciones ambientales que se den en ese momento.
Transcurrido este periodo aparecen sucesivamente dos fenómenos: aumento de viscosidad y elevación de la temperatura, a lo que se le denomina inicio de fraguado, después del fraguado comienza el endurecimiento, que es cuando adquiere resistencia y dureza, este procedimiento tiene una duración de aproximadamente 28 días .
•Conglomerantes Clasificación:
Pueden ser de dos tipos:
-aéreos: fraguan y endurecen solo en un medio seco
-hidráulicos: además de fraguar y endurecer en un ambiente seco, también en ambiente húmedo.
En función de su procedencia pueden ser:
-Conglomerantes naturales: roca natural.
-Conglomerantes artificiales: a partir de la cocción de las piedras.
-Aglomerantes hidrocarbonatos: endurecen cuando se calientan.
•El yeso:
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.
•Características generales del yeso:
La calidad del yeso viene determinada por la finura el color y rapidez del fraguado.
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.
Cal:
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.
•Clasificación de los diferentes tipos de cal:
Se dan tres tipos de variantes mas importantes: cal grasa, cal magra, cal hidráulica.
La que mas nos interesa es la cal aérea grasa. Esta contiene un máximo de un 5 %de arcillas y hasta un 5 % del total de otras materias.
Los procedimientos para apagar la cal son los siguientes:
-Apagado espontáneo en el aire.
-Apagado por aspersión.
-Apagado por inmersión.
-Apagado por fusión.
•Cal hidráulica:
La cal hidráulica se obtiene a partir de rocas calizas con una elevada proporción de arcilla ( asta un 20 % ) por cocción a elevada temperatura.
Las características hidráulicas de este tipo de cales dependen de la proporción de arcilla que tengan. El tiempo de fraguado puede variar desde los dos días en las eminentemente hidráulicas, hasta los treinta y seis días en el caso de las débilmente hidráulicas.
•Cementos naturales:
Los cementos naturales son conglomerantes hidráulicos resultantes de la calcinación de margas a una temperatura de unos 1000 AC. El contenido de arcilla suele estar comprendido entre un 30 y un 40 %.
Resulta imposible obtener un cemento de propiedadeses constantes. Así los trozos de roca muy calizos poco cocidos dan como resultado cales hidráulicas mientras que los trozos muy arcillosos ofrecen cementos de fraguado rápido.
•Cementos artificiales:
Los cementos artificiales son aquellos que se obtienen a partir de mezclas de arcilla y caliza convenientemente preparadas y dosificadas; estos son los cementos Pórtland.
•Componentes de los cementos artificiales:
Estos se obtienen a partir de la mezcla de piedra caliza y arcilla, es preciso disponer de una proporción de un 13 % de arcilla.
La cocción se realiza entre unos 1450º y 1480º C. Se obtiene así una mezcla llamada clinquer (cemento puro).
Para la obtención del cemento Portland se le añade del orden de un 3% de yeso así se consigue que el fraguado sea un poco mas lento.
En la composición de un cemento se puede encontrar también:
•Escorias: restos de metal
•Materiales puzolanicos: rocas volcánicas
•Cenizas volantes: residuos que se forman con la combustión del carbón.
•Caliza.
•Aditivos diversos.
- Propiedades de los cementos artificiales:
•finura del molido.
•Fraguado y endurecimiento: esto es cuando absorbe el agua.
•Desprendimiento de calor.
•Variaciones de volumen: disminuye el volumen a la hora de la desecación.
•Falso fraguado: esto se debe a una deshidratación del yeso.
El mortero. Definición:
El mortero es la mezcla de un árido fino (arena), un conglomerante (yeso, cal o cemento) y agua.
•Dosificación de los componentes:
•Propiedades generales:
Las dos propiedades más importantes son la resistencia y la plasticidad.
La resistencia de un mortero es la capacidad de soportar las cargas que se le aplican sin romperse.
La plasticidad depende de su consistencia, si es más o menos difícil darle forma, por tanto colocarlo y trabajarlo en obra. También depende de la cantidad de agua que contenga.
•Morteros mixtos:
Los morteros mixtos son los que están elaborados con dos conglomerantes (cal y cemento). Se conocen también como cementos bastardos.
•Morteros especiales:
Hay varios tipos:
•Morteros de cemento-cola: cemento Pórtland y resinas artificiales se utiliza para pavimentos alicatados.
•Morteros refractarios: cemento aluminoso y arena refractaria, resisten altas temperaturas
•Morteros aislantes: áridos ligeros, normalmente de rocas volcánicas, están destinados a mejorar las condiciones de aislamiento
•Morteros ignífugos: se utilizan para proteger del fuego, en especial los elementos metálicos.
•¿Qué entendemos por "piedra artificial"? Básicamente a un producto manufacturado a partir de elementos pétreos procesados. Los tipos y usos son de lo más variado, veamos unos cuantos:
•- Adoquines: Los adoquines típicos, ya sean teñidos o no, suelen crearse actualmente a base de hormigón. Su aspecto, por tanto, generalmente no es muy natural y por tanto dependiendo del tipo de adoquín podemos obtener un resultado un tanto extraño si se utiliza en nuestros jardines. Sobre todo en aquellos de reducidas dimensiones. Hoy en día se empiezan a producir algunos tipos en los que el aspecto se cuida notablemente más buscando la naturalidad, buscando similitud con la piedra. Cuestión de buscar.
•- Losetas: Las losetas se fabrican a partir de conglomerados de piedra natural y mortero. El aspecto y textura de las losetas es muy variado presentándose multitud de acabados más o menos naturales. Ideales para recubrir el suelo, o por lo menos una parte de él, con un coste no demasiado elevado.
•- Ladrillos: Tradicionalmente fabricados a base de barro cocido, su color rojizo armoniza a la perfección con otros elementos comunes en el jardín; maderas o rodas. Se debe destacar el ladrillo visto, de "obra vista" por resultar notablemente más bonito que los típicos de construcción. Otro factor a tener en
Cuenta en un jardín es la edad del ladrillo; con el paso de los años los ladrillos adquieren un aspecto muy interesante para un jardín, mucho más que el de los ladrillos nuevos. Tener la suerte de contar con una, o dos, paredes antiguas de ladrillo en el jardín no debe ser algo a menospreciar. La exposición a los elementos, algo de musgo, algunas manchas de cal, pequeñas plantas creciendo en el mortero degradado, plantas trepadoras, etc., todo ello confiere un aire natural y venerable a una pared que de otro modo podría resultar monótona. Integrarla en el jardín será de lo más fácil.
•- Especiales: Si bien los casos anteriores limitaban su aplicación casi exclusivamente al revestimiento de paredes o suelos, existen otros muchos productos construidos con piedra artificial. Los fabricantes llevan años desarrollando diferentes materiales cada vez más resistentes y con acabados cada vez más parecidos a la piedra natural. Por ejemplo mezclas de hormigón negro y hormigón blanco, mezclas de áridos, cementos, y colorantes, etc. Con estos materiales se puede fabricar casi cualquier elemento del jardín, desde las típicas losas para suelos o muretes, hasta arcos, columnas, escaleras, farolas, fuentes, linternas japonesas, pérgolas, jardineras, barbacoas, etc. Incluso piezas realizadas a medida. Las posibilidades que ofrece la piedra artificial en el jardín son enorme
Piedras naturales
La piedra se puede utilizar directamente sin tratar, o como materia prima para crear otros materiales. Entre los tipos de piedra más empleados en construcción destacan:
Granito, actualmente usado en suelos (en forma de losas), aplacados y encimeras. De esta piedra suele fabricarse el:
Adoquín, ladrillo de piedra con el que se pavimentan algunas calzadas.
Mármol, piedra muy apreciada por su estética, se emplea en revestimientos. En forma de losa o baldosa.
Pizarra, alternativa a la teja en la edificación tradicional. También usada en suelos.
La piedra en forma de guijarros redondeados se utiliza como acabado protector en algunas cubiertas planas, y como pavimento en exteriores. También es parte constitutiva del hormigón
Ventajas de la piedra natural
Al tratarse de un material natural para la construcción, no contiene ningún tipo de sustancias nocivas peligrosas para la salud. La piedra natural puede utilizarse perfectamente en el sector de la alimentación. No es inflamable y corresponde a la categoría de materiales de construcción. Incluso en caso de incendio, las piedras naturales no liberan sustancias nocivas para la salud. La piedra natural como material de construcción tampoco requiere ningún adyuvante químico como recubrimientos protectores, imprimaciones o revestimientos.
Las piedras naturales labradas son elegidas muchas veces por su gran calidad óptica y técnica. Así mismo, se dispone de un sin fin de colores, estructuras y texturas. Para cada requerimiento existe prácticamente una piedra natural apta como material de construcción.
La elevada resistencia a la compresión de numerosas piedras naturales le ha conferido la fama de material de construcción eterno. Solo los aceros inoxidables, costosos en la producción, alcanzan la durabilidad de las piedras naturales. También en los pavimentos, la piedra natural presenta una cargabilidad y resistencia a la abrasión máximas. En los pavimentos de granito u otras piedras duras semejantes, apenas pueden observarse signos de desgaste, incluso tras muchas décadas en uso.
La elevada resistencia a la compresión de numerosas piedras naturales le ha conferido la fama de material de construcción eterno. Solo los aceros inoxidables, costosos en la producción, alcanzan la durabilidad de las piedras naturales. También en los pavimentos, la piedra natural presenta una cargabilidad y resistencia a la abrasión máximas. En los pavimentos de granito u otras piedras duras semejantes, apenas pueden observarse signos de desgaste, incluso tras muchas décadas en uso.
La piedra ha perdido importancia debido al Cemento y Acero ya que la construcción con piedra requiere mucho más tiempo de ejecución. Sin embargo se puede ver su presencia y se debería de utilizar en países empobrecidos por su altísima calidad. En la India se utiliza como Solados, y como Muros o paredes de edificios, etc.
Muros.
Construcción de una escuela en Indelu, Mali.
Detalle de la construcción de una escuela de Indelu, Malí.
Hoy en día en espacios rurales de regiones desarrolladas donde la presencia de piedra existe también se utiliza los muros de piedra seca por su reducido impacto ambiental y la amplia durabilidad que tiene, es una técnica aplicable en cualquier país en vía de desarrollo.
Colocación de la Piedra
Detalle de la colocación
La piedra se ha de colocar alineando la línea de carga con el plano original de la piedra. En caso de piedras metamórficas el plano de foliación, o de clavado se asume que es la posición natural. En rocas de ignición es muy difícil determinarlo y no se considera.
Utilización de la Piedra
La utilización de la piedra depende de la naturaleza del trabajo, tipo de estructura en la cual se va a utilizar, disponibilidad y coste del transporte. Como material estructural las piedras más utilizables son: el granito, gneis, arenisca, caliza, mármol, cuarcita y pizarra.
Se pueden distinguir diferentes aplicaciones como:
Cimentaciones y Paredes: Piedras de canteras, partidas y cortados mediante sierras se utilizan para construir estructuras subterráneas de los edificios. Las piedras partidas y cortadas como la calizas, areniscas, dolomitas y volcánicos se utilizan para paredes, pilares, etc.
Fachadas y Elementos Arquitectónicos: piedras de fácil pulido y agradable textura.
Elementos de Edificios: escaleras, descansillos, parapetos, etc. son fabricados de granito, mármol, caliza etc. Las losas y piedras para los dinteles de puertas y ventanas, cornisas son hechos con las mismas losas que la fachada.
Estructuras Subterráneas y Puentes: se construyen con rocas de ignición y sedimentación. Túneles y partes inferiores de los puentes se construyen con granito, diorita, garbo y basalto. Las piedras vistas y de fachada para túneles y puentes son hechas con piedras con surcos y acabados ondulados.
Elementos con Resistencia al Calor y Químicamente Resistentes:
- Para condiciones de trabajo a altas temperaturas, han de ser hechos con basalto, andesita y tuff .
- Los elementos de los edificios se protegen contra ácidos, utilizando una losa hecho de granito o piedras silíceas.
- Los calizos, dolomíticos, mármol y magnesita tienen una excelente resistencia a los alcalinos.
Características de la Buena Piedra para Construir
Para la adecuada utilización de la piedra se han de conocer algunas de sus Propiedades Básicas tales como: la apariencia, estructuras, resistencia, peso, dureza, tenacidad, porosidad y absorción (un parámetro de gran influencia en la durabilidad), erosión, trabajabilidad, Resistencia al fuego, densidad, conductividad térmica.
Características de la buena piedra para construir Las propiedades que han de tener las piedras son:
Apariencia: para trabajos de fachada (piedra vista), debe de tener una textura adecuada y compacta. El color claro es mas adecuado ya que es más durable.
Estructura: La piedra partida no debe tener un color apagado y debe tener una textura libre de cavidades, fisuras, y libre de material blando. Las estratificaciones no han de ser visibles a la vista.
Resistencia: La piedra ha de ser fuerte y durable a la resistencia a la acción de desintegración del tiempo. La resistencia a la compresión de las piedras de los edificios, en la práctica oscilan entre 60 y 200 N/m2.
Peso: Es el indicativo de la porosidad y densidad. Para la estabilidad de una estructura como un dique, represa, etc... se requieren piedras mas densas, sin embargo para la construcción de cúpulas, arcos, etc... se necesitan menos densas.
Dureza: Esta propiedad es muy importante para suelos, pavimentos, carril (pista) de puentes, etc. Se determina por la escala de Mosh.
Tenacidad: La resistencia al impacto que tiene la piedra.
Porosidad y absorción: La porosidad depende de la componente mineral, tiempo de enfriamiento y forma estructural. Una piedra porosa se desintegra o de producen fisuras internas al congelarse el agua que tiene absorbida debido al aumento del volumen.
La capacidad de absorción máxima admitida para algunas piedras está definida en la siguiente tabla,
Erosión: La resistencia a la erosión a causas naturales debe ser alta.
Trabajabilidad: Ha de ser económicamente viable a cortar, darle la forma y tamaño adecuado.
Resistencia al fuego: Las piedras han de estar libre de carbonato cálcico, óxidos de hierro, y minerales con coeficiente de expansión térmica. Las rocas de ignición presentan desintegración debido al cuarzo el cual se desintegra en pequeñas partículas a temperaturas de 575 ºC. La caliza, sin embargo, puede resistir temperaturas un poco mas elevabas: alrededor de 800 ºC se desintegra.
Densidad: la densidad de todas las piedras es de 2.3 a 2.5 Kg/dm3.
Movimiento térmico: pueden causar problemas por ejemplo en uniones cuando aparece la lluvia. El mármol tiene variaciones cuando está expuesto al calor se expande, al enfriarse no vuelve al estado inicial. .
Deterioro y Durabilidad Deterioro de la Piedra
Lluvia: La lluvia afecta tanto físicamente como químicamente a la piedra. La acción física es debido a la erosión y capacidad de transporte de la descomposición, oxidación e hidratación de los minerales presentes en la piedra.
Heladas: el agua interna de las piedras se congela y al expandirse produce fisuración.
Viento: El arrastre de partículas sólidas produce abrasión.
Cambio de Temperaturas: Si las rocas están producidas con minerales de diferentes coeficientes lineales de expansión, puede ocurrir un deterioro.
Vegetales: los materiales orgánicos e inorgánicos en contacto con humedad o agua de lluvia puede producir el comienzo de un proceso bacteriológico, lo que produce una descomposición.
Descomposición Mutuo: la utilización de diferentes tipos de piedras a la vez, produce la descomposición mutua. Por ejemplo, la arenisca de utiliza bajo la caliza, el agua de lluvia que cae sobre la caliza es arrastrado a la arenisca y se descompone.
Agentes Químicos: hongos, ácidos, hongos ácidos en la atmósfera deterioran la piedra. Las piedras compuestas de CaCO3, MgCO3 son afectadas negativamente.
Lichens: Destruye la piedra caliza, sin embargo protege el resto de las piedras.
Durabilidad de la Piedra.
Piedras con capacidad muy alta de absorción de agua no deben utilizarse, o estar expuestas a ambientes de hielo-deshielo. La piedra porosa es menos durable que la piedra densa. Las piedras con poros tortuosos son mas perjudiciales que los que tienen la misma porosidad pero con los poros rectos.
La pirita, magnetita y el oxido de hierro carbonatado causan decoloración de las piedras en las cuales están presentes.
Preservación de la Piedra
La piedra se debe de trabajar en seco con la ayuda de un soplete, y entonces se le aplica en la superficie un revestimiento de parafina, aceite, pintura clara, etc. Este revestimiento es temporal y no permanente.
La estructura de piedra para mantenerlo en condiciones se ha de limpiar. La mejor manera para preservar la piedra es limpiar con una suave solución de silicato sódico o potásico y una vez seco se aplica la solución CaCl2. A estas dos soluciones se le llama líquido de Szerelmy. La solución de silicato de calcio forma una insoluble capa que protege la piedra.
Selección de la Piedra
La condición de elección es el coste, diseño, valor ornamental y la durabilidad. En el caso de su elección el coste es en general la condición más importante. El trabajo que requiere la piedra en tallarlo etc. es más costoso que el valor de la piedra en si.
Los trabajos que se han de realizar son:
Corte: Se realiza a pie de cantera para evitar bloques excesivamente grandes y de difícil transporte. (Con sierras de dientes en las rocas blandas y helicoidales en las duras.
Desbaste: Para dar a las piezas unas dimensiones aproximadas a su perfil definitivo, se procede al desbaste, debido a su irregularidad.
Acabado: consiste en dar a la piedra las medidas exactas y el aspecto exterior deseado antes de su colocación en obra.
Talla: Le da un aspecto exterior totalmente acabado. Mediante punteros o dosis de pulir.
Es muy importante elegir la piedra sabiendo al ambiente que estará expuesto. Se ha de tener claro la clasificación de las piedras y sus propiedades.
Aspectos geológicos
Dependiendo de las circunstancias de solidificación y de la contaminación sufrida, el granito puede tener varias coloraciones y dibujos. En un mismo batolito, por efecto de la convección interna durante la solidificación, se produce una estratificación que hace que las partes inferiores contengan más mica que las superiores y, en general, que su dibujo sea ligeramente diferente.
Una vez en superficie, el agua de la lluvia, que es ligeramente ácida por el efecto de polaridad de sus moléculas, transforma los feldespatos de ortoclasa (ortosa) en caolín, fenómeno conocido como caolinización de los feldespatos, que produce la destrucción del macizo rocoso, en jabre, en el cual suelen quedar bolos o "berruecos" (bloques de granito sin alterar de formas redondeadas). El cuarzo también se disuelve por esta agua pero a una velocidad extremadamente lenta, que puede despreciarse frente a la destrucción por caolinización.
Los paisajes graníticos suelen tener formas redondeadas, incluso después que la forma del batolito original haya desaparecido. La causa ha de buscarse en el hecho que la composición química no es uniforme y la variación de componentes cambia de forma suave y muchas veces radial, de manera que la erosión crea grandes bolas diferencialmente más resistentes que, a veces, quedan apiladas de manera característica.
Mojón de granito romano del siglo I donde perdura la grabación después de 2000 años. Colmenar Viejo, España
El granito se utiliza ampliamente en construcción desde la prehistoria gracias a la tenacidad del material y su resistencia a la erosión, comparado con otros tipos de roca (especialmente la caliza que es frágil y soluble). Tradicionalmente era llamado piedra berroqueña y el trabajo con ella era considerado el más penoso de todos. Actualmente ya no se utiliza como elemento estructural pero sí con fines decorativos que aprovechan sus dibujos característicos. Para ello suele usarse cortado en placas de algunos centímetros de espesor, las cuales se pulen y se utilizan como revestimiento. Hay que hacer notar que el pulido fino del granito era extremadamente difícil en la antigüedad, por lo que los edificios de granito no-modernos suelen tener una factura aparentemente tosca, incluso cuando los sillares están bien tallados, como en el Monasterio de El Escorial. En las imágenes se puede apreciar una detalle de la llamada Capilla de la Hougue Bie, monumento funerario neolítico de granito sin tallar y una estatua egipcia pulida hasta un punto que asombra a los arqueólogos modernos que ignoran el procedimiento exacto utilizado.
Pizarra (roca)
La pizarra es una roca metamórfica homogénea formada por la compactación de arcillas. Se presenta generalmente en un color opaco azulado oscuro y dividida en lajas u hojas planas siendo, por esta característica, utilizada en cubiertas y como antiguo elemento de escritura.
La pizarra es una roca densa, de grano fino, formada a partir de rocas sedimentarias arcillosas y, en algunas ocasiones, de rocas ígneas. La principal característica de la pizarra es su división en finas láminas o capas (pizarrosidad). Los minerales que la forman son principalmente cuarzo y moscovita. Suele ser de color negro azulado o negro grisáceo, pero existen variedades rojas, verdes y otros tonos. Debido a su impermeabilidad, la pizarra se utiliza en la construcción de tejados, como piedra de pavimentación e incluso para fabricación de elementos decorativos.
La launa es una arcilla magnésica de estructura pizarrosa y color gris azulado, que resulta de la descomposición de las pizarras arcillosas.
Calidad
En general, el agregado grueso deberá estar de acuerdo con la norma ASTM C 33 (El uso de la norma está sujeto de acuerdo al país en el cual se aplíque la misma ya que las especificaciones de cada una de estas varían de acuerdo con la región o país). Los porcentajes de sustancias dañinas en cada fracción del agregado grueso, en el momento de la descarga en la planta de concreto, no deberán superar los siguientes límites:
Granulometría
El agregado grueso debe estar bien gradado entre los límites fino y grueso y debe llegar a la planta de concreto separado en tamaños normales cuyas granulometrías se indican a continuación
Derivados del petróleo
El petróleoes la fuente de energía más importante de la sociedadactual, si nos ponemos a pensar qué pasaría si se acabara repentinamente, enseguida nos daríamos cuenta de la dimensión de la catástrofe: los aviones, los automóviles y autobuses, gran parte de los ferrocarriles, los barcos, las máquinas de guerra, centrales térmicas, muchas calefacciones dejarían de funcionar; además de que los países dependientes del petróleo para sus economías se hundirían en la miseria.
Así mismo, sus derivados son de gran importancia en nuestra vida moderna, puesto que casi todo los que compramos, vemos, y tocamos están fabricados con polímeros u algún otro tipo de material subderivado de los polímeros. Es así que en el presente trabajo de investigaciónestudiaremos a fondo lo que son los polímeros, sus características, productosobtenidos ó fabricados con ellos, los tipos de polímeros existentes, las aminas, y demás conceptos relacionados con el petróleo, sus derivados y su proceso de obtención.
LAS AMINAS.
Estructura
Casi todos los compuestos orgánicos vistos hasta ahora son bases, aunque muy débiles Gran parte de la química de los alcoholes, éteres, ésteres y aun alquenos e hidrocarburosaromáticos puede comprenderse en función de la basicidad de estos compuestos..
Las aminas se clasifican en primarias, secundarias o terciarias, según el número de grupos que se unen al nitrógeno.
En relación con sus propiedades fundamentales basicidad y la nucleofilicidad que la acompañan-, las aminas de tipo diferentes son prácticamente iguales. Sin embargo, en muchas de sus reacciones, los productos finales dependen del número de átomos de hidrógenounidos al de nitrógeno, por esa razón son diferentes para aminas de distintos tipos.
Fuente industrial
Algunas de las aminas más sencillas e importantes se preparan a escala industrial mediante procesosque no tienen aplicación como métodos de laboratorio. La amina más importante de todas, la anilina, se prepara de varias maneras: (a) por reducción de nitrobenceno con hierroy ácido clorhídrico, que son reactivos baratos (o bien, por hidrogenación catalítica,) (b) por tratamiento del clorobenceno con amoniaco a Temperaturas y presiones elevadas, en presencia de un catalizador, Veremos que el proceso (b) es una sustitución nucleofílica aromática
Metales y sus aleaciones
Metales y aleaciones. Son materiales de origen mineral que están compuestos por uno o más elementos metálicos, pudiendo contener elementos no metálicos en pequeñas proporciones. Si 1 está formado por un solo elemento químico se trata de un material metálico puro. Si está formado por más de un elemento químico se trata de una aleación.
Metales puros. Rara vez pueden obtenerse directamente de la naturaleza. Para aislarlos a partir de los minerales que los contienen, se necesitan procesos de transformación complejos. Propiedades: · Tienen una gran dureza.
Los metales se diferencian del resto de elementos, fundamentalmente en el tipo de enlace que constituyen sus átomos. Se trata de un enlace metálico y en él los electrones forman una nube que se mueve, rodeando todos los núcleos. Este tipo de enlace es el que les confiere las propiedades de condición eléctrica, brillo etc.
Metal se usa para denominar a los elementos químicos caracterizados por ser buenos conductores del calor y la electricidad, poseen alta densidad, y son sólidos en temperaturas normales (excepto el mercurio); sus sales forman iones electropositivos (cationes) en disolución.
Metal se usa para denominar a los elementos químicos caracterizados por ser buenos conductores del calor y la electricidad, poseen alta densidad, y son sólidos en temperaturas normales (excepto el mercurio); sus sales forman iones electropositivos (cationes) en disolución.
El concepto de metal refiere tanto a elementos puros, así como aleaciones con características metálicas, como el acero y el bronce. Los metales comprenden la mayor parte de la tabla periódica de los elementos y se separan de los no metales .
Una aleación es una combinación de varios metales, en la que también pueden participar pequeñas cantidades de algunos elementos no metálicos. Se elaboran para mejorar las propiedades de los componentes originales. Se suelen clasificar en: ·aleaciones férreas.
La principal es el acero, obtenido al añadir al hierro un porcentaje de carbono siempre inferior En los aceros aleados intervienen otros elementos como el acero inoxidable. Se definen como metales, las sustancias que poseen las siguientes propiedades:
· Buena conductividad térmica y eléctrica
· Molécula monoatómica
· Brillo característico llamado metálico
· Muy poco reactivo con el hidrógeno
· Se combina con el oxígeno para formar los óxidos
· Son dúctiles o deformables
· Son sólidos a temperatura normal excepto el mercurio que es líquido.
· Molécula monoatómica
· Brillo característico llamado metálico
· Muy poco reactivo con el hidrógeno
· Se combina con el oxígeno para formar los óxidos
· Son dúctiles o deformables
· Son sólidos a temperatura normal excepto el mercurio que es líquido.
Los metales pesados son más resistentes a la oxidación; los metales nobles como el oro, plata y el platino no se oxidan aún en caliente.
La mayor parte de los metales se obtienen por extracción de los minerales que los contienen como óxidos, sulfuros, carbonatos y silicatos.
La mayor parte de los metales se obtienen por extracción de los minerales que los contienen como óxidos, sulfuros, carbonatos y silicatos.
Los metales están constituidos por un agregado compacto de cristales (estructura cristalina) que se forma durante la solidificación.
En la estructura cristalina de los metales, los átomos toman posiciones regulares recurrentes en tres dimensiones, determinadas por el número de átomos y su posición en la retícula cristalina, visualizadas como celdas unitarias que constituyen el agrupamiento geométrico básico de los átomos que se repiten indefinidamente.
En la estructura cristalina de los metales, los átomos toman posiciones regulares recurrentes en tres dimensiones, determinadas por el número de átomos y su posición en la retícula cristalina, visualizadas como celdas unitarias que constituyen el agrupamiento geométrico básico de los átomos que se repiten indefinidamente.
Los aceros que son aleaciones ferrosas, son las más importantes principalmente por su costo relativamente bajo y la variedad de aplicaciones por sus propiedades mecánicas.
Resistencia a la corrosión de metales y aleaciones.
La apreciación de la resistencia a la corrosión de los metales y sus aleaciones se hace en base a ensayos de laboratorio, con ello se valora cualquier característica del material relacionada por la destrucción química desarrollada antes, y después de la acción del medio a probar. Acero al carbono Se corroen en el aire y agua naturales, pero resisten el
ácido sulfúrico concentrado y las soluciones salinas a temperaturas normales.
ácido sulfúrico concentrado y las soluciones salinas a temperaturas normales.
Los metales empleados en construcción poseen determinadas características y propiedades
El acero, el aluminio y el cobre son algunos de los metales que han “hermanado” sus procesos con la industria de la construcción, y en esta dinámica interrelación mantienen una ardua competencia para ganar una mayor participación en el mercado.
La pauta de la industria de los metales ligada a la construcción es ofrecer versátiles productos capaces de atender las exigencias de todo diseño arquitectónico: estructuras sólidas y seguras, reducción de tiempo de obra, abatimiento de costos, así como el estímulo a las tendencias innovadoras.
El carbono tiene una gran influencia en el comportamiento mecánico de los aceros. La resistencia de un acero simple con 0.5 % de carbono es mas de dos veces superior a la de otro con 0.1%. El carbono sin embargo, generalmente reduce la ductibilidad del acero. La ductibilidad es una medida de la capacidad de un material para deformarse, en forma permanente, sin llegar ala ruptura.
Los aceros de medio carbono se emplean cuando se requiere mayor resistencia. Pues siguen manteniendo un buen comportamiento dúctil aunque su soldadura ya que requiere cuidados especiales. Los aceros de alto carbono son de muy alta resistencia, pero su fragilidad ya es notoria y son difíciles de soldar. Muchas herramientas son de acero de alto carbono: picos, palas, hachas, martillos, cinceles, sierras, etc. Los rieles de ferrocarril también se fabrican con aceros de ese tipo.
EL TEMPLE DEL ACERO
Los herreros sirios incrementaban todavía más la resistencia y la elasticidad de las espadas mediante el temple. El temple, se consigue al alentar las espadas al rojo vivo, alrededor de 800°C y enfriarla súbitamente por inmersión en un fluido (agua). El temple se debe a una importante transformación de la estructura atómica del acero.
Cuando el acero se calienta al rojo vivo la estructura atómica del acero cambia. Arriba de 727°C empiezan a desaparecer las fases ferrita y cementita para dar lugar a la formación de otra fase llamada austenita. Los cambios de fase de las aleaciones se ilustran en los llamados diagramas de fases.
LOS PRIMEROS ACEROS
COMO el hierro se corroe fácilmente, no se conservan piezas muy antiguas que sirvan de pista para localizar a los primeros fundidores de hierro que supieron explotar lo primeros minerales ferrosos. Los minerales ferrosos son mucho más abundantes en la Tierra que el hierro meteórico, sin embargo las técnicas para aprovecharlos son mucho más complicadas.
Red cristalina de la fase martensita del acero. El carbono queda atrapado en una posición donde no cabe en la red cúbica centrada en el cuerpo, produciéndose así una distorsión elástica.
Proceso de soldadura con acero eléctrico
Durante la elaboración de una soldadura ocurren muchas reacciones químicas y transformaciones en la estructura del acero, cuya combinación determina el éxito o fracaso de una soldadura. Conocer la composición química de los aceros que se van a soldar, la soldabilidad del acero es muy susceptible al contenido de carbono. La soldadura tiene que ser de resistencia suficiente para que la ruptura de dos varillas soldadas ocurra fuera de una zona de unos diez centímetros alrededor de la unión.
LAS GRIETAS
La resistencia ala fractura de los materiales se reduce dramáticamente cuando existen grietas previamente formadas. Un ejemplo típico de la vida diaria es el corte de un lienzo de tela. La forma mas fácil de cortarlo consiste en inducir el punto de ruptura en un extremo del lienzo con un pequeño corte con unas tijeras.
Si se estira la tela sin antes inducir la ruptura se requiere aplicar un esfuerzo mucho mayor.
El corte de un lienzo de tela se facilita previamente se hace una incisión. Una grieta de dos milímetros en el interior de una barra de acero puede reducir su resistencia una tercera parte.
Madera
La madera es un material duro y resistente que se produce mediante la transformación del árbol. Es un recurso forestal disponible que se ha utilizado durante mucho tiempo como material de construcción. La madera es uno de los elementos constructivos más antiguos que el hombre ha utilizado para la construcción de sus viviendas y otras edificaciones. Pero para lograr un resultado excelente en su trabajabilidad hay que tener presente ciertos aspectos relacionados con la forma de corte, curado y secado.
CARACTERISTICAS GENERALES DE LA MADERA
La madera es poroso, combustible, higroscópica y deformable por los cambios de humedad ambiental, sufre alteraciones químicas por efectos del sol, y es atacable por mohos, insectos y otros seres vivos. Es un material delicado, aunque hoy en día existen tratamientos muy eficaces para paliar las desventajas nombradas anteriormente.
Según la dureza de la madera se clasifican en:
La madera es poroso, combustible, higroscópica y deformable por los cambios de humedad ambiental, sufre alteraciones químicas por efectos del sol, y es atacable por mohos, insectos y otros seres vivos. Es un material delicado, aunque hoy en día existen tratamientos muy eficaces para paliar las desventajas nombradas anteriormente.
Según la dureza de la madera se clasifican en:
• Maderas Duras
• Maderas Blandas
Maderas Duras: son aquellas que proceden de árboles de un crecimiento lento, por lo que son más densas y soportan mejor las inclemencias del tiempo si se encuentran a la intemperie que las blandas. Estas maderas proceden de árboles de hoja caduca, que tardan décadas, e incluso siglos, en alcanzar el grado de madurez suficiente para ser cortadas y poder ser empleadas en la elaboración de muebles o vigas de los caseríos o viviendas unifamiliares. Son mucho más caras que las blandas, debido a que su lento crecimiento provoca su escasez, pero son mucho más atractivas para construir muebles con ellas. También son muy empleadas para realizar tallas de madera o todo producto en el cual las maderas macizas de calidad son necesarias.
Árboles caducifolios: son los árboles en los que las hojas se caen en el otoño o invierno y vuelven a salir en la primavera. Los más característicos son: el roble, el almendro, el manzano y bastantes árboles frutales.
Maderas blandas: es una denominación genérica que sirve para englobar a la madera de los árboles pertenecientes a la orden de las coníferas. La gran ventaja que tienen respecto a las maderas duras, procedentes de especies de hoja caduca con un periodo de crecimiento mucho más largo, es su ligereza y su precio, mucho menor. Este tipo de madera no tiene una vida tan larga como las duras, pero puede ser empleada para trabajos específicos. Por ejemplo, la madera de cedro rojo tiene repelentes naturales contra plagas de insectos y hongos, de modo que es casi inmune a la putrefacción y a la descomposición, por lo que es muy utilizada en exteriores. La manipulación de las maderas blandas es mucho más sencilla, aunque tiene la desventaja de producir mayor cantidad de astillas. Además, la carencia de veteado de esta madera le resta atractivo, por lo que casi siempre es necesario pintarla, barnizarla o teñirla
Árboles perennifolios: son por el contrario los que se caracterizan por mantener la hoja todo el año, es decir, que no se les caen las hojas. Los más característicos son: el pino, el ciprés, el abeto, el tejo... Estos árboles suelen proporcionar una madera más blanda que la de los caducifolios.
CARACTERISTICAS EXTERNAS DE LA MADERA
La característica externa de la madera constituye un factor muy importante puesto que influye en la selección de esta para su empleo en la construcción, ambientación de interiores o ebanistería, ellas son:
- El Color: es originado por la presencia de sustancias colorantes y otros compuestos secundarios. Tiene importancia en la diferenciación de las maderas y, además, sirve como indicador de su durabilidad. Son en general, maderas más durables y resistentes aquellas de color oscuro.
La característica externa de la madera constituye un factor muy importante puesto que influye en la selección de esta para su empleo en la construcción, ambientación de interiores o ebanistería, ellas son:
- El Color: es originado por la presencia de sustancias colorantes y otros compuestos secundarios. Tiene importancia en la diferenciación de las maderas y, además, sirve como indicador de su durabilidad. Son en general, maderas más durables y resistentes aquellas de color oscuro.
- Olor: es producido por sustancias volátiles como resinas y aceites esenciales, que en ciertas especies producen olores característicos.
- Textura: esta relacionada con el tamaño de sus elementos anatómicos de la madera, teniendo influencia notable en el acabado de las piezas.
- Veteado: son figuras formadas en la superficie de la madera debido a la disposición, tamaño, forma, color y abundancia de los distintos elementos anatómicos. Tiene importancia en la diferenciación y uso de las maderas.
- Orientación de fibra o grano: es la dirección que siguen los elementos leñosos longitudinales. Tiene importancia en la trabajabilidad de la madera y en su comportamiento estructural.
