MATERIALES CERÁMICOS O CRISTALES MIXTOS
COMPONENTES CEMENTO
PORTLAND
PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL
CEMENTO PORTLAND
ETAPAS DE
CALENTAMIENTO
SECADO A
100-120 °C
Eliminar la humedad de
las materias primas.
DESCOMPOSICIÓN
A 600-800 °C
Caliza: Carbonato de calcio →Óxido de calcio + Dióxido de carbono (gas)
CaCO3→CaO+CO2↑
Arcilla: Dióxido de silicio·Trióxido de aluminio·Óxido de hierro·Agua → Dióxido de silicio·Trióxido de aluminio·Óxido de hierro + vapor de agua
2SiO2∙Al2O3∙Fe2O3∙2H2O→2SiO2∙Al2O3∙Fe2O3+2H2O
SINTERIZACIÓN A
1400-1650 °C
Recombinación química de los
productos de descomposición.
REACCIONES DE
SINTERIZACIÓN
CLINKER
YESO
5% DE
CaSO4∙2H2O
Se adiciona al clinker para regular el tiempo
de fraguado y obtener la mezcla comercial Portland.
Semifusión del 20 a 30% de la masa
en forma de aglomerados cálcicos
esféricos de 0.5 – 4 cm de diámetro.
n Ca O +
2CaO∙SiO2→3CaO∙SiO2
Sílice dicálcico →silicato tricálcico
SiO2→2CaO∙SiO2
Sílice →silicato dicálcico
Al2O3→3CaO∙Al2O3
Alúmina → aluminato tetracálcico
Fe2O3+Al2O3→4CaO∙Al2O3∙Fe2O3
Óxido férrico + Alúmina → ferroaluminato tetracálcico
Minerales calizos (CaCO3) y minerales arcillosos [sílice (SiO2), + alúmina (Al2O3) + óxido de hierro (Fe2O3)]
CEMENTO
TAMAÑO DE PARTÍCULAS
Determina la resistencia del cemento, la cual aumenta mientras más finas son las partículas.
SANIDAD DEL CEMENTO
Estabilidad dimensional del cemento entre los cambios de humedad y temperatura y durabilidad a largo plazo de la pasta endurecida.
COMPUESTOS Y SUS EFECTOS
SOBRE EL CEMENTO
Sílice (SiO2). Facilita endurecimiento.
Óxido férrico (Fe2O3). Determina coloración.
Magnesia y sulfatos. Provocan expansión.
Silicatos cálcicos. Influyen en resistencia.
Agua de mar. Retarda tiempo de fraguado.
Ácidos, MgSO4 y algunas sales de plomo. Nocivos.
CARBONATO DE CALCIO
Parte volátil del cemento que se pierde por calcinación.
CAL LIBRE (CaO)
Producto de calcinación incompleta que provoca expansión o fracturas en el concreto.
COMPOSICIÓN QUÍMICA
DEL CEMENTO
90% en peso; caliza (CaCO3), sílice (SiO2), alúmina (Al2O3) y óxido de hierro (Fe2O3)
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.
COMPUESTOS QUE AFECTAN
PROPIEDADES DEL CEMENTO
Sílice (SiO2)
Cal libre (CaO)
Magnesia (MgO)
Óxidos de sodio (Na2O) y de potasio (K2O)
PARTÍCULAS INHERTES
Subtopic
Cualquier conglomerado que al mezclarse con agua forma productos de hidratación y al secarse fragua (endurece) formando materiales estables.
MATERIA PRIMA
DE MPCM
Silicatos + Aluminatos + Sílicos-aluminatos
Tal como se extraen de las minas: con impurezas de otros componentes como sales de potasio, sodio o magnesio.
FUENTES DE MPCM
Corteza terrestre: Oxígeno (50%), silicio (26%) y aluminio (8%).
PROPIEDADES FÍSICAS
Y QUÍMICAS
• Químicamente estables y resistentes.
• Requieren altas temperaturas para prepararlos.
• Soportan altas temperaturas.
• Presentan altos puntos de fusión.
• Gran dureza.
• Alta fragilidad.
• Aislantes: malos conductores de calor y de la electricidad.
• Combinan enlaces iónicos y covalentes.
• Enlaces de alta energía.
• No presentan electrones libres.
Materiales formados por minerales no-metálicos que pueden contener metales en pequeñas cantidades.
