Materiales Ceramicos

Cerámicos

Metales formados por minerales no metálicos

Pueden contener metales en pequeñas cantidades

Fuentes MPMC

Corteza terrestre

Oxígeno (50%)

Silicio (26%)

Aluminio (8%)

MPMC

Silicatos

Aluminatos

Tal como se extraen de las minas, con impurezas de otros componentes.

Silico-aluminatos

Propiedades químicas

Químicamente estable

Requieren altas temperaturas para prepararlos

Soportan altas temperaturas

Presentan altos puntos de fusión

Gran dureza

Alta fragilidad

Aislantes

Propiedades físicas

Altos puntos de fusión

Gran dureza

Alta fragilidad

Cementos

Cualquier conglomerado que al mezclarse con agua forma productos de hidratación

Y al secarse fragua (endurece) formando materiales estables

Composición química del cemento

Sílice (SiO2)

Cal libre (CaO)

Magnesia (MgO)

Óxidos de sodio (Na2O) y potasio (K2O)

Componentes del cemento Portland

Minerales calizos (CaCO3)

Minerales arcillosos (Silice (SiO2) + Alúmina (Al2O3) + Óxido de hierro (Fe2O3)

Proceso de producción del cemento Portland

Moler componentes

Mezclar proporción de componentes

Horno rotatorio

Calentamiento de 100° a 1650° C

Mezclas con yeso

Etapas de calentamiento

Secado a 100- 120°

Descomposición a 600-800°

Sinterización a 1400- 1650°

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

Arcilla

Dióxido de silicio Trióxido de aluminio Óxido de hierro Agua -> Dióxido de silicio Trióxido de aluminio óxido de hierro + Vapor de agua

Sinterización a 1400°-1650° C

Recombinación química de los productos de descomposición

Reacciones de sinterización

óxido de calcio

Óxido férrico + Alumnia -> Ferroaluminato tetracálcico

Alumnia -> Aluminato tricálcico

Sílice -> Silicato dicálcico

Silicato dicálcico -> Silicato tricálcico

Clinker

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

5% de yeso (CaSO 2H2O)

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

Yeso

Se agrega al clinker durante la molienda final y otros que quedan libres durante la calcinación de las materias primas

Compuestos y efectos sobre el cemento

Sílice (SiO2)

Facilita el endurecimiento

Óxido férrico (Fe2O3)

Determina la coloración

Magnesia y sulfatos

Provocan expansión

Silicatos cálcicos

Influyen en resistencia

Agua de mar

Retarda el tiempo de fraguado

Ácidos, MgSO4 y algunas sales de plomo

Nocivos

Tamaño de partículas

Determina la resistencia del cemento, la cual aumenta mientras mas finas son las partículas

Sanidad del cemento

Estabilidad dimensional del cemento ante los cambios de humedad y temperatura y durabilidad a largo plazo de la pasta endurecida

Partículas inertes

NaCl

Compuestos que afectan propiedades del cemento

Ácidos

Sulfato de magnesio

Sales de plomo

Cal libre (CaO)

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

Bióxido de carbono

Parte volátil del cemento que se pierde por calcinación