Materiales cerámicos

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Materiales cerámicos

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Compuestos que afectan propiedades del cemento

Óxidos de sodio (Na2O) y de potasio (K2O)

Magnesia (MgO)

Cal libre (CaO)

Producto de la calcinación incompleta que provoca expansión o fracturas en el concreto.

Sílice (SiO2)

Proceso de producción del cemento Portland

Mezcla con yeso.

Se calienta de 100°C a 1,650°C.

Pasa al horno rotatorio.

Mezclar proporción de componentes.

Moler componentes.

Etapas de calentamiento

Son tres las etapas que están a cargo de llevar este proceso.

Para finalizar se realiza la sintetización a 1,400°C - 1,650°C.

Recombinación química de los productos de descomposición.

Posteriormente sigue la descomposición a 600°C - 800°C.

Arcilla: Dióxido de silicio * Trióxido de aluminio * Óxido de hierro * Agua ----> Dióxido de silicio * Trióxido de aluminio * Óxido de hierro + vapor de Agua

Caliza: Carbonato de calcio ----> Óxido de calcio + Dióxido de carbono (gas).

Comenzamos con el secado a 100°C - 120°C.

Elimina la humedad de las materias primas.

Reacciones de sintetización

Óxido de calcio +

Silicato dicálcico --> Silicato tricálcico.

Sílice --> Silicato dicálcico.

Alúmina --> Aluminato tricálcico.

óxido férrico + Alúmina --> Ferroalumminato tetracálcico.

Clinker

5% de (CaSO4 *2H2O)

Se adiciona al clinker para regular el tiempo de fraguado y obtener la mezcla comercial del Portland.

Semifusión del 20 a 30% de la masa en forma de aglomerados cálcicos esféricos de 0.5 - 4 cm de diámetro.

Particulas

CO2

Parte volátil del cemento que se pierde por calcinación.

Partículas inhertes

Residuo insoluble de crudo que no reaccionaron durante la clinkerización y que reducen la resistencia del cemento.

Tamaño de partículas

Determina la resistencia del cemento, la cual aumenta mientras más finas sean las partículas.

Sanidad del cemento

Proporciona estabilidad dimensional del cemento ante los cambios de humedad, temperatura y durabilidad a largo plazo de la pasta endurecida.

Compuestos y sus efectos sobre el cemento

Ácidos, MgSO4 y algunas sales de plomo --> Nocivos.

Agua de mar --> Retarda el tiempo de fraguado.

Silicatos cálcicos --> Influyen resistencia.

Magnesia y sulfatos --> Provocan expansión.

Óxido férrico (Fe2O3) --> Determina coloración.

Sílice (Si2O) --> Facilita endurecimiento.

Propiedades físicas

Aislantes: malos conductores del calor y de la electricidad.

Alta fragilidad.

Gran dureza.

Presentan altos puntos de fusión.

Soportan altas temperaturas.

Requieren altas temperaturas para su preparación.

Químicamente estables y resistentes.

Propiedades químicas

Estos no presentan electrones libres.

Son enlaces de alta energía.

Combinan enlaces iónicos y covalentes.

Composición química del cemento

10% en peso: yeso agregado al clinker + materias primas que no alcanzan a combinarse en el horno y que afectan el fraguado y las propiedades del cemento.

Yeso

Forma parte de la cantidad restante del peso del cemento.

90% en peso: caliza (CaCO3), sílice (SiO2), alúmina (Al2O3) y óxido de hierro (Fe2O3)

Cemento

Componentes del cemento Portland.

Minerales arcillosos.

(Sílice (SiO2) + alúmina (Al2O3) + óxido de hierro (Fe2O3)

Minerales calizos.

(CaCO3)

Se le llama cemento a cualquier conglomerado que al mezclarse con agua forma productos de hidratación y al secarse fragua (endurece) formando materiales estables.

Cerámicos o cristales mixtos

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Se obtienen por medio de las materias primas de los materiales cerámicos (MPMC)

Fuentes de MPMC.

Silicatos + Aluminatos + Sílico-aluminatos Tal como se extraen de las minas: con impurezas de otros componentes como sales de potasio, sodio o magnesio.

Corteza terrestre: Oxigeno (50%), silicio (26%) y aluminio (8%).

Son materiales formados por minerales no-metálicos que pueden contener metales en pequeñas cantidades.

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