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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