uso de la cal en la construcción

Uso de la Cal en la

Construcción

Que es la cal ?

Cuales son sus usos en la Construcción ?

Características de la cal en las

mezclas y concretos

Que es la cal ?

Piedra Caliza

Carbonato de Calcio

CaCO3

Que es la cal ?

La Roca se tritura para obtener

piedras más pequeñas

Que es la cal ?

La piedra caliza se

quema a 1100°

para obtener:

cal viva

Oxido de Calcio

CaO

Que es la cal ?

La cal viva se le

agrega agua para

apagarla y

obtener:

Cal hidratada

Hidróxido de calcio

Ca(OH)2

Cuales son sus usos en la Construcción ?

Estabilización

De

Suelos

Elaboración

De

Mezclas

Cuales son sus usos en la Construcción ?

Restauración

De

Monumentos

Históricos

Elaboración

De piezas

de concreto

Cuales son sus usos en la Construcción ?

Elaboración

De

adobes

Elaboración

De pinturas e

impermeabilizantes

¿ Que se conoce como Mezcla?

Es la combinación de un

conglomerante, con arena que se

utiliza para unir elementos de

construcción (Ladrillos, Bloques, Tabicón,

Losetas, Tejas, etc.) entre si o con una

base; así como también para

recubrimientos exteriores e

interiores de muros y techos.

¿Cómo se clasifican las Mezclas?

Mezclas de Cal

Mezclas de Cemento

Mezclas de Cal-Cemento

Morteros de Albañilería

(también conocidos como morteros de Mampostería)

¿Cuál es su uso y función?

Indistintamente son utilizados para

realización de juntas y recubrimientos

interiores y exteriores.

Estéticamente puede añadir colorido o

acabados muy particulares.

Funcionalmente es quien liga las

unidades de mampostería, sirviendo de

sello para impedir el paso del aire y agua.

Además se adhiere al refuerzo de las

juntas, amarras metálicas y pernos

anclados de tal modo que actúen

conjuntamente.

En Fresco Trabajabilidad

Retención de Agua/Aire

Tiempo de Fraguado

Endurecidas Adherencia

Resistencia a la compresión

Resistencia al corte

Eflorescencia

Permeabilidad

Durabilidad

Propiedades de las Mezclas

Definiciones

Importancia en la selección de la Mezcla

La Mezcla compone el 20% del total de

una pared, teniendo la tarea de mantener a

los ladrillos unidos y libres de filtraciones.

Sin embargo, tener ladrillos y mezclas

libres de grietas no es suficiente, deben

eliminarse las microgrietas entre la mezcla

y el ladrillo, estas pueden ser causadas

por:

Diseño inadecuado

Mano de obra poco calificada

Por materiales mal especificados o de

baja calidad. (más común)

Para seleccionar una mezcla se debe especificar...

Uso.

Compatibilidad o correlación con el

materiales sobre los que será aplicado.

Condiciones ambientales de trabajo.

Especificaciones que debe cumplir.

Rendimiento que se espera.

Generación de desperdicios.

Costo.

Tipos de Mezclas

Tipo M:

Es una mezcla de alta resistencia, usado en mampostería con o sin reforzar sujeta a grandes cargas de compresión, acción severa a congelación, altas cargas laterales de tierra, vientos fuertes o temblores.

Debe usarse en estructuras en contacto con el suelo como cimentaciones, muros de contención, aceras, tuberías de agua servidas y pozos.

Tipos de Mezclas cont...

Tipo S: Alcanza alta resistencia a la adherencia.

Utilícese en estructuras sujetas a cargas

compresivas normales que requieran alta

resistencia a la adherencia, y cuando sea el

único agente de adherencia con la pared;

como en revestimientos de terracota o

baldosas de barro.

Tipos de Mezclas cont...

Tipo N: Mortero de propósito general utilizado en

estructuras de mampostería sobre el nivel del suelo. Bueno para recubrimientos internos y divisiones.

Mortero de mediana resistencia que presenta la mejor combinación entre trabajabilidad y economía.

Cuando las proporciones de cemento, cal y arena tienen la relación 1:1:6 se pueden obtener valores hasta 195 kg/cm2 vs las mezclas cemento y arena que alcanzan cerca de 126 kg/cm2 en ensayos de laboratorio.

Tipos de Mezclas cont...

Tipo O: Mortero de baja resistencia y alto

contenido de cal, utilizado en paredes y

divisiones sin carga, y en revestimientos

exteriores que no esta expuesto a

congelación cuando se humedece.

Utilizado comúnmente en residencias de

uno y dos pisos, preferido por albañiles

por tener excelente trabajabilidad y bajo

costo

Resumen

Calidad de Materiales Existe una interacción entre todos los materiales

utilizados, por ello su calidad es de vital importancia para lograr los resultados esperados en resistencia, durabilidad, evitar filtraciones, apariencia etc.

• Cal: con alto contenido de Hidróxido de Calcio.

• Cemento: con bajos contenidos de yeso y cenizas

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

• Arenas y agua. : Libres de materia orgánica, exceso de sales.

Para cumplir adecuadamente su función como

material cementante debe tener las siguientes

características.

Un contenido mínimo de 80% de Ca(OH)2.

Una finura de 95% tamizado en malla

No.100 (150m)

Contener entre 0.5-1.5% de humedad libre

No debe contener más de un 3% Óxidos

remanentes

Cal Hidratada para Mezclas

Características de las Mezclas con Cal

La Cal, además de contribuir con sus

propiedades cementantes; mejora

propiedades del mortero por el alto grado

de finura en sus partículas.

• Aumenta el % de Retención de Agua

Favoreciendo el contacto con las unidades de

albañilería.

Facilitando su aplicación.

Disminuyendo considerablemente la

formación de micro-grietas.

Características de las Mezclas con Cal cont...

Con la eliminación de micro-grietas se evitan

infiltraciones y todos los problemas que se derivan de

estas. (humedad, eflorescencias, reblandecimiento,

deterioro, etc...)

Mortero con Cal Mortero con Cementos de Albañilería

Referencia :

Hedin, Rune, Plasticity of Lime Mortars, Azbe

Award No. 3, National Lime Association, 3601

North Fairfax Drive Arlington, Virginia 22201.

• Favorece la trabajabilidad de la Mezcla (también llamado correa)

Permite que la mezcla sea colocada y

distribuida con mayor facilidad y uniformidad.

Otorga plasticidad y consistencia lo que permite

un mayor avance mas rápido durante su uso.

Otorga un tiempo de vida mayor, evitando que

la mezcla pierda agua y se rigidize.

Características de las Mezclas con Cal cont...

• Tiempo de Fraguado mayor

Obteniéndose 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.

• Logra una Mayor Adherencia

Favorece la resistencia a los esfuerzos

cortantes evitando la aparición de grietas.

Características de las Mezclas con Cal cont...

Cal Hidratada

Cemento

Arena

Muro

P

ieza

de

Ma

mp

oste

ría

Debido al tamaño de sus partículas, la cal

logra penetrar íntimamente entre las

cavidades de los materiales de la mezcla y las

piezas de mampostería.

Características de las Mezclas con Cal cont...

• Mayor Resistencia al corte o tensión

diagonal.

La Cal hace mas flexible al mortero.

Propiedad importante en zonas sísmicas.

Esta propiedad depende directamente de la

Adherencia.

• Mayor Resistencia a la Compresión

Que aumenta a través del tiempo, a diferencia

del mortero de cemento que se estabiliza y

puede decrecer.

El mortero de cal no presenta contracción al

endurecer, como el mortero de cemento, por

ello se minimiza la presencia de fisuras o

agrietamientos.

Características de las Mezclas con Cal cont...

Resistencias a la Compresión

Mortero CementoCal

HidratadaArena

1 1.00 0.00 3.002 0.85 0.15 3.003 0.75 0.25 3.004 0.50 0.50 3.005 0.25 0.75 3.006 0.00 1.00 3.00

Referencia :

National Lime Association,.

Características de las Mezclas con Cal cont...

• Estructuras más durables

Los morteros con cal, son capaces de lograr

en conjunto con 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.

Características de las Mezclas con Cal cont...

• Mejor Rendimiento

Tiempo de vida de la mezcla permite

aprovechar el total de la preparación sin

generar desperdicio.

Se obtiene un producto de menor costo.

Y debido al peso especifico de la cal, menor

que el cemento y la arena; obtenemos

mayor volumen de mezcla con el mismo

peso.

Y gracias a su tamaño de partícula, la cal

tiene mayor capacidad de contener arena.

Características de las Mezclas con Cal cont...

• En el junteo de tabique

En la preparación de 2 mezclas cada una

con 25 kg de material (Cal ó Cemento)

observamos que con la mezcla de Cal se

pegaron 52% más tabiques que con la

mezcla de cemento.

59

124

0

30

60

90

120

Pie

za

s

Cal Cemento

Tabiques

Referencia : ANFACAL

Características de las Mezclas con Cal cont...

Referencia : ANFACAL

1.8

3.3

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

m2

Cal Cemento

Aplanado

• En el Aplanado

En la preparación de 2 mezclas cada una con

25 kg de material (Cal ó Cemento) observamos

que con la mezcla de Cal se aplano 45% más

de superficie que con la mezcla de cemento.

Características de las Mezclas con Cal cont...

Experiencias en el Uso... (Industria de la Construcción)

La Cal por su versatilidad puede utilizarse sola o en

combinación con otros materiales cementantes a lo largo

de toda la obra.

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

Caracteristica Proporciones de Mezclas en Volumenes

% de Cal Hidratada por sustitución sobre el peso del

cemento

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.

Experiencias en el Uso... (cont.) (Industria de la Construcción)

Cal Hidratada Cemento Arena GravaAplicación en Techos

Proporciones de Mezclas en Volumenes

1/4 Saco 1 Saco 4 Botes 8 Botes

Cal Hidratada Cemento Arena Grava

1 Saco 1 Saco 8 Botes 12 Botes

1 Saco 1 Saco 4 Botes 8 Botes

Aplicación en PisosProporciones de Mezclas en Volumenes

En el Concreto cont... Para su uso en pisos y techos.

Experiencias en el Uso... (cont.) (Industria de la Construcción)

Para Aplanados

Cal Hidratada

Cemento Protland

Arena FinaArena Gruesa

Marmol No Grueso

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 Marmol 1 - - - 2 a 3

Aplicación

Partes en volumen

• La Cal Hidrata evita el molesto palomeo.

• Da uniformidad a la mezcla y facilita la aplicación.

• Genera mezclas de fácil aplicación.

• Economiza la mezcla.

Experiencias en el Uso... (cont.) (Industria de la Construcción)

AplicaciónCal

HidratadaYeso Arena Fina

Cepillado Cal y Yeso 3 1 4.5Enlucido de Cal 1 - 1Enlucido de Yeso 1 15 a 20 -Estuco Ornamental 1 1 -Trabajos de Estuco 3 4 1

Partes en volumen

En Trabajos con Yeso

Se recomienda:

• La cal otorga al yeso fraguados más gentiles

• Ayuda a aprovechar el total de mezcla.

• Mejor adherencia sobre el concreto.

• Economiza la mezcla.

Experiencias en el Uso... (cont.) (Industria de la Construcción)

Para Fabricación de Block y Tabique

Se han realizado pruebas, donde al igual que en

el mortero, se puede realizar la sustitución de un

% en peso del cemento utilizado por cal hidratada

de altos contenidos de Ca(OH)2. (>90%) teniendo

resultados bastante benéficos como son:

• Una pieza más impermeable.

• Más ligera.

• de apariencia más uniforme.

• Con resistencia a la compresión mayor.

• Y más económicas.

Experiencias en el Uso... (cont.) (Industria de la Construcción)

Se recomienda correr pruebas con:

La sustitución en peso de cemento por:

• 10%, 15%, 20%, 25% ó 30% para tabique

• Y no más del 20% para el block.

Así como correr pruebas de resistencia de las

piezas fabricadas a los 2, 4, 7, 14, 21, 28 días;

para obtener el % de sustitución optimo, en

función de los agregados utilizados.

Experiencias en el Uso... (cont.) (Industria de la Construcción)

Pruebas han demostrado que la fabricación

de piezas de mampostería con suelos

arcillosos y cal, da cómo resultado piezas

• Impermeables

• Con resistencias superiores que las piezas

comerciales

• Versatilidad en apariencia

• Y muy económicas.

Fabricación de Adobes Estabilizados:

Experiencias en el Uso... (cont.) (Industria de la Construcción)

Recomendaciones Generales

Uso de agregados y agua limpios favorecerán

. mejores resultados en todas las aplicaciones.

Las mezclas 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 (Calidra y Piracal).

Todos los trabajos con cal deberán realizarse

. en temperaturas mayores a los 0º C.

Recomendaciones Generales

Es muy importante considerar que 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 es importante que si la utilizas por

primera vez, realices pruebas de

comportamiento, resistencia y tengas claro

el uso o aplicación; para obtener los

mejores beneficios que la cal puede

proporcionar.

Otros campos de aplicación de la Cal

Purificación y Tratamiento de Aguas

Mejorador Agrícola

Estabilización y Remediación de Suelos

Ingenios Azucareros.

Industria Alimenticia.

Industria Farmacéutica.

Industria Acerera

Industria Química.

Y muchas más...

Gracias !!!

Presente en la Industria de la Construcción

Propiedades de las Mezclas con Cal (Definiciones)

Trabajabilidad: • Refiere al facilidad o dificultad para aplicar y

extender la mezcla, siendo esto una

combinación de consistencia, plasticidad,

cohesión y adhesión del mortero.

Retención de Agua: • Es la capacidad de retener o liberar el agua

contenida en el mortero, frente la absorción

que presenten las unidades de

mampostería, durante su aplicación.

Propiedades

Retención de Aire: • Capacidad del mortero de retener aire de

manera intersticial, favoreciendo la trabajabilidad, adherencia y capacidad de soportar expansiones sin sufrir fracturas. El % de retención de aire, se encuentra especificado de acuerdo al tipo de mortero.

Tiempo de Fraguado: • Tiempo que tarda un mortero en adquirir su

resistencia inicial, se percibe cuando las mezclas pierden su estado plástico y aparentan tener una dureza relativamente alta.

Propiedades

Propiedades de las Mezclas con Cal (Definiciones)

Adherencia: • Capacidad que tiene el mortero de

absorber tensiones normales o tangenciales a la superficie de la interfase Mortero – Base. Es decir, la resistencia a despegar dos o mas elementos unidos.

Resistencia a la Compresión: • Fuerza que resiste un mortero al ser

sometido a dos cargas en los ejes verticales.

Propiedades

Propiedades de las Mezclas con Cal (Definiciones)

Resistencia al corte ó tensión diagonal: • Fuerza que resiste un mortero al ser

sometido a dos cargas en los ejes horizontales, tambien llamada fuerza de tracción.

Eflorescencia: • Son manchas superficiales exteriores o

abombamientos interiores de los revestimientos o muros, debidos a sales solubles que, arrastradas por el agua de amasado o de lluvia, que precipitan al evaporarse ésta.

Propiedades

Propiedades de las Mezclas con Cal (Definiciones)

Permeabilidad: • Es la resistencia que presenta el

material al paso del agua. Depende

del grado de porosidad del material.

Durabilidad: • Es la capacidad de una estructura

para mantenerse estable en su

apariencia original, a través del

tiempo.

Propiedades

Propiedades de las Mezclas con Cal (Definiciones)

Guía para Seleccionar Mezclas para Mampostería

Calidad Materiales

Recomendado Alternativo

Exterior, sobre el terrenoParedes de carga Paredes sin carga Parapetos

N

. O(b)

N

S o M N o S

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

InteriorParedes de carga Divisiones sin carga

N O

S o M N

Guía para Seleccionar Morteros de Mampostería

a) Esta tabla no presenta usos especializados para morteros, como chimeneas, mampostería reforzada y morteros resistentes a ácidosb) el mortero tipo O es recomendado para utilizarlo, donde la mamposteria no está sometida a congelación cuando esté saturada o sujeta fuertes vientos u otras cargas laterales, Los tipos N o S deben ser usados en estos casos.c) La mampostería expuesta a la interperie en superficies horizontales es extremadamente vulnerable. El mortero para esta mampostería debe ser selaccionado muy cuidadosamente.

Localización Segmento constructivoTipo de Mezcla