PRACTICA 4: MATERIALES CERAMICOS

CERAMICOS O CRISTALES MIXTOS

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

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

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

Químicamente estables y resistentes.

Requieren altas temperaturas para prepararlos.

Soportan altas temperaturas.

Presentan altos puntos de fusión.

Gran dureza y alta fragilidad.

Aislantes: malos conductores del calor y de la electricidad.

Combinan enlaces ionicos y covalentes.

Enlaces de alta energia.

No presentan electrones libres.

CEMENTO

Cualquier conglomerado que al mezclarse con agua forma productos de hidratación y al secarse fragua(endurece) formando materiales estables.

CEMENTO PORTLAND

Minerales calizos (CaCO3).

Minerales Arcillosos (Sílice (SiO2) + Alúmina (Al203) + Oxido de Hierro (Fe2O3)).

Moler componentes.

Mezclar proporción de componentes.

Horno Rotatorio.

Calentamiento de 100ºC a 1650ºC.

Secado de 100ºC - 120ºC.

Eliminar la humedad de las materias primas.

Descomposición a 600ºC - 800ºC

i) Caliza

CaCO3 → CaO + CO2↑

ii) Arcilla

2SiO2 ∙ Al2O3 ∙ Fe2O3 ∙ 2H2O → 2SiO2 ∙ Al2O3 ∙ Fe2O3 + 2H2O ↑

Sinterización a 1400ºC - 1650ºC

Recombinación química de los productos de descomposición.

Reacciones de Sinterización.

n Ca O Oxido de calcio

+

Fe2O3 + Al2O3 → 4CaO ∙ Al2O3 ∙ Fe2O3 oxido férrico alúmina ferroaluminato tetracalcico

Al2O3 → 3CaO ∙ Al2O3 alúmina aluminato tricálcico

2CaO ∙ SiO2 → 3CaO ∙ SiO2 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.

Mezcla con yeso.

5% de CaSO4 ∙ 2H2O

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

SANIDAD DEL CAMENTO

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

COMPOSICION QUIMICA DEL CEMENTO

Caliza (CaCO3)

Sílice (SiO2)

Alúmina (Al2O3)

Oxido de Hierro (Fe2O3)

Yeso agregado al Clinker.

Materias primas que no alcanzan a combinarse en el horno y que afectan al fraguado y propiedades del cemento.

Sílice (SiO2)

Facilita endurecimiento.

Cal libre (CaO)

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

Magnesia (MnO)

Provoca Expansión.

Óxidos de Sodio (Na2O) y de Potasio (K2O)

Oxido Férrico (Fe2O3)

Determina coloracion.

Silicatos Cálcicos

Influyen en resistencia

Agua de mar

Retarda el tiempo de Fraguado.

Ácidos, MgSO4 y algunas sales de plomo

Nocivos

Partículas Inertes

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

CO2

Parte Volátil del cemento que se pierde por calcinación.

Tamaño de Partículas

Determina la resistencia del cemento, la cual aumenta mientras mas finas sean las articulas.