Ciencia y Tecnología de los Materiales [Ing. Alberto Villarin]

CIENCIA Y TECNOLOGIA DE LOS MATERIALESProfesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos Alberto Villarino Otero Página 1/128 Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Prólogo PRÓLOGO La obra esta especialmente diseñada para la docencia de la asignatura de “Ciencia y Tecnología de los Materiales” de la titulación Ingenieria Técnica de Obras Públicas de la Escuela Politécnica Superior de Ávila, con el fin de que el ingeniero técnico aprenda los conceptos y temas mas importantes en dicho campo. Debido a que la Ciencia y Tecnología e los materiales engloba un campo extensísimo, es evidente que la obra constituye un breve resumen, intentado tratar los temas de mayor relevancia y centrándose en los materiales de construcción, ya que son aquellos con los que el ingeniero técnico de obras públicas mas contacto tendrá en su vida profesional. La obra se estructura en siete temas. En el primer tema “Las rocas en la construcción”, se estudian los distintos tipos de rocas así como sus aplicaciones en el campo de la construcción. En el segundo y tercer tema “la cal y el yeso” respectivamente, se explican las propiedades, proceso de obtención y aplicaciones de ambos materiales. El cuarto tema “los materiales cerámicos” se explican las materias primas para la obtención de dichos productos y se detalla la tipología de sus dos materiales principales, los ladrillos y las tejas En el tema cinco “el cemento”. Constituye un resumen de la RC-08 donde se detallan los componentes y tipología aaí como las aplicaciones de los cementos de dicha normativa. El tema seis pretende ser un pequeño resumen de “el hormigón” donde se identifiquen los componentes principales, los métodos de puesta en obra y las aplicaciones en le campo de la ingenieria civil. Por ultimo el tema siete engloba los aspectos más importantes de “los materiales bituminosos”, tales como tipología y utilización. Y finalmente desear que la obra sea de interés para los que decidieron hacer de la ingeniería su vida y su profesión y agradecer a los autores de otros libros que han hecho posible esta obra. Alberto Villarino Otero Ávila Febrero 2011 Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos Página 1/128 Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Prólogo ISBN: En Tramitación Depósito legal: En Tramitación Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos Página 2/128 .. 48 TEJAS.......... 57 5.....6 INTRODUCCIÓN ........................... 12 ENSAYOS EN LAS ROCAS.................................................................................. 25 APLICACIONES DE LA CAL.........2 2............................................. LAS ROCAS EN LA CONSTRUCCIÓN ....................... 36 PROCESO DE FABRICACIÓN DEL YESO .................................1 2................................................................ 5 1........ 20 PROPIEDADES DE LAS CALES ........................................................... 55 5...............3 2................ EL YESO ...............................................................................................................................2 5........................2 1.........................1 3... 5 PROPIEDADES DE LAS ROCAS .......................................................................................................................................................... 34 3....4 4..........................................................................................4 1........................................ 34 PROPIEDADES DEL YESO........4 TIPOS DE CALES .................. 24 PROCESO DE FABRICACIÓN DE LA CAL.........................................3 5.....................1 4.........................................................................................4 5.................5 CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS ..................................................................................................................................................................................................................................... 38 ENSAYOS EN EL YESO ........................................................ 78 Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos.............................................. 73 CARACTERISTICAS LIMITACIONES E INDICACIONES ..................................3 3......................................... 62 CARACTERISTICAS FISICAS Y MECÁNICAS DE LOS CEMENTOS ...................................................................... 43 4............ 43 PROCESO DE FABRICACIÓN DE LOS MATERIALES CERÁMICOS ........................................................... Canales y Puertos Página 3/128 ... 20 2.......... MATERIALES CERÁMICOS ......3 1....................... 40 4..... 26 3....................................... 57 COMPONENTES DEL CEMENTO PORTLAND..................................................................................................................5 TIPOS DE YESOS................. 40 APLICACIONES DEL YESO .................................................................5 MATERIAS PRIMAS.................................................. 58 CLASIFICACIÓN DE LOS CEMENTOS ...............................2 3............1 1....... 16 FABRICAS DE PIEDRA ...................... 18 DEFECTOS EN LAS OBRAS DE PIEDRA ....................................3 4............. LA CAL.....................................................Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Índice INDICE Página 1....................................................................................2 4............................. 18 2................................................... 45 LADRILLOS .........................................................5 5.............................1 5....................................................... 52 OTROS PRODUCTOS CERÁMICOS ...................... 75 PROCESO DE FABRICACIÓN DEL CEMENTO PORTLAND ......................4 3..................................................................................................................................................................................................... EL CEMENTO . .......................2 6.................... TRANSPORTE Y PUESTA EN OBRA DEL HORMIGON ....... 83 CLASIFICACION DE LOS HORMIGONES.....................................................Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Índice 6...................... 83 6.................................................. 88 DOSIFICACION DE HORMNES ..4 6.....3 6.......5 6............................................ 86 COMPONENTES DEL HORMIGÓN ....................................................................................... 105 PROPIEDADES CARACTERISTICAS DEL HORMIGÓN ENDURECIDO ......................................................................................... 98 FABRICACION...................................................6 6................................ 113 PROPIEDADES DE LOS BETUNES ASFÁLTICOS .... 113 7.......................................................1 6............................ MATERIALES BITUMINOSOS ............... EL HORMIGÓN .....................................3 TIPOS DE MATERIALES BITUMINOSOS........... 110 7................ 128 Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos.....................2 7.......................... 108 TIPIFICACIÓN O DESIGNACION DE HORMIGONES...8 6. 121 APLICACIONES MATERIALES BITUMINOSOS .. Canales y Puertos Página 4/128 ..........................................................................7 6............ 99 PROPIEDADES CARACTERISTICAS DEL HORMIGÓN FRESCO ................ BIBLIOGRAFIA Y WEBGRAFIA .........................................................................................................1 7..................................... 123 8.....................9 INTRODUCCIÓN ........................................ 109 APLICACIONES DEL HORMIGÓN ...................................... Rocas sedimentarias o Silíceas o Arcillosas o Cálcicas ROCAS IGNEAS Son aquellas que se han formado como producto del enfriamiento de magmas o masas fundidas. Las rocas intrusivas. sodio. debido a que su formación tiene lugar en el interior de la tierra. Aluminio. teniendo lugar el fenómeno en una etapa de forma lenta.Rocas Metamórficas .1 CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS Roca: agregado de partículas minerales. potasio. presentan gran robustez y homogeneidad en sus características. etc. hierro. Mineral: sustancia química homogénea y natural que se presenta en la naturaleza como producto de distintos procesos químicos. a solidificación es lenta . Rocas Ígneas o Eruptivas o Intrusivas -Granitoideas -Porfídicas o Efusivas . sienita. gabro . Rocas Granitoideas Formadas por 2 ó 3 minerales esenciales simplemente adheridos. calcio. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos.ofita serpentina. aquellas que sufren un enfriamiento brusco en el exterior (peores condiciones). Están divididas a vez en Intrusivas. de estructura homogénea y sin forma determinada.diabasa. magnesio. las moléculas afines se agrupan formando cristales de mayos tamaño. LAS ROCAS EN LA CONSTRUCCIÓN 1. Las rocas ígneas están compuestas por: oxigeno.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 1: Las Rocas en la Construcción 1. aquellas que se enfrían lentamente dentro de la corteza terrestre y salen posteriormente al exterior. Las rocas granitoideas más importantes son: granitos. y efusivas. Canales y Puertos Página 5/128 . diorita. medio o fino. La tonalidad la aportan los feldespatos. Granulometría unimodular.30. Parecido al balasto. Compuesta por cuarzo. Tiene como principales características: -Difícil labrado -Distintos acabados -Peso específico 2. la roca pierde cohesión y resistencia. Gran dureza. Tamaño homogéneo sin finos. 50 y 20%. Balasto y macadam. Se receban con arena y es usado en carreteras -Ornamentación -Fuentes -Arcos de puertas -Pavimentación -Adoquines -Losas Localización en España -Galicia -Macizo hercínico -Pirineos -Sierra de Guadarrama -Sierra de Gredos Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. verdosas.rosas. pueden ser: gris . amarillas. Aplicaciones en la construcción -Arcos y piezas constructivas trabajando a compresión -Adoquinado. previo machaqueo -Balasto. que se produce por congelación del agua absorbida. feldespato y mica +.Pueden ser de grano grueso.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 1: Las Rocas en la Construcción Granito Roca ígnea consolidada a gran profundidad. por lo que se emplean generalmente en reparto de cargas concentradas al terreno (vías de tren) -Macadam.La mica puede ser biotita (color oscuro) o moscovita (color claro). piedras sueltas de machaqueo.6-2. Canales y Puertos Página 6/128 . Granulometría unimodular o casi. Tienen gran coeficiente de rozamiento interno.7 Kg/dm3 -Resistencia admisible 800-2700 Kg/cm2 Su principal alteración es la caolinización de los feldespatos. Altísima resistencia.Alta resistencia.Cádiz.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 1: Las Rocas en la Construcción Sienita Características parecidas al granito. Vasco-cantábrica. Aplicaciones en la construcción -Ornamentación -Afirmado de carreteras Localización en España -Sevilla y Córdoba Diabasa Roca muy pesada. Aplicaciones en la construcción -Roca ornamental decoración Gabros Grano muy grueso de color gris o verde . Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Localización en España -Coord. Se localiza de forma cercana a la Superficie. olivino. Canales y Puertos Página 7/128 . Color verde. se presenta asociada a cuarzo. Aplicaciones en la construcción -Ornamentación -Adoquinado -Investigaciones en hormigones de alta resistencia. Aplicaciones en la construcción -Ornamentación -Adoquinado -Afirmado de carreteras Localización en España -Cordillera Vasco-cantábrica Ofita Variedad de la diabasa. magnetita o pirita normalmente amarillenta o verdosa. pero no contiene cuarzo. Aplicación principal: -Ornamentación. Guadarrama y Andalucía. en grietas. Localización en España -Galicia -Sevilla -Pirineos -Macizo hercínico Rocas Porfídicas Son rocas ígneas con consolidación en dos fases.El brusco enfriamiento produce la formación de partes con características vítreas. Una primera lenta formando cristales mayores y una segunda rápida formando cristales menores. Estas dos fases tienen lugar en regiones altas de la litosfera. (mayor fragilidad). -Líparita -Pumita o pómez -Perlita -Traquita -Fonolita -Andesita -Basalto -Conglomerados volcánicos Aplicaciones en la construcción -Conglomerados ligeros -Obras de fábrica ornamentando -Adoquinados y afirmados de carreteras Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. sieníticos y dioríticos Aplicaciones en la construcción -Roca ornamental Localización en España -Pirineos. Las rocas porfídicas son: pórfidos graníticos. formando filones. Canales y Puertos Página 8/128 . presenta venas y ramificaciones. Rocas Volcánicas Consolidación en el exterior y de forma brusca.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 1: Las Rocas en la Construcción Serpentinita Roca compuesta de grano fino. Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 1: Las Rocas en la Construcción Localización en España -Murcia -Sierra de Gata -Canarias. Transporte por agua o aire 3. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Desintegración de rocas existentes 2. con componentes muy estables y poco alterables. aunque no se presenta en capas paralelas ni de espesor constante. Presentan micro estructura cristalina debido a efectos de aumentos de presión o temperatura. Consolidación de compuestos. Estructura hojosa y pizarrosa Localización en España -Cercanos a los granitos Rocas Sedimentarias Formadas por los siguientes procesos: 1. presentan macro estructura esquistosa u hojosa (rompen en planos). Son Rocas de resistencia moderada. Tienen aspecto de eructivas y se presentan en yacimientos análogos a las sedimentarias. Además. Debido a su formación. La dirección de la estratificación no coincide normalmente con la de la esquistosidad. Canales y Puertos Página 9/128 . Normalmente están muy estratificadas y no suelen presentar estructura cristalina. -Gneis -Micacitas -Talcocitas -Filitas Aplicaciones en la construcción -Recubrimientos -Chapados Gneis Se compone de cuarzo. que suelen partir en planos. feldespato y mica. Sedimentación mecánica o química 4. la mineralogía es muy sencilla. Rocas Metamórficas Tienen características entre las rocas eructivas (ígneas) y loas sedimentarias. -Arcilla -Caolín -Margas -Pizarra -Filadio Arcilla Agregado de partículas muy finas de minerales procedentes de rocas ígneas desintegradas. Presenta mucha superficie específica.Gravas y arenas .Silex o pedernal . pero compuestas por rocas de mayor tamaño que la arena. por lo que son peligrosas (utilizarlas) en climas fríos/húmedos Debido a su fácil talla son muy buenas para la sillería. Existen agregadas.Varía de volumen en función de la humedad.Grauwaca Areniscas Roca aglomerada formada por arenas unidas mediante cemento de naturaleza variable Muy porosas y permeables al agua. Materiales refractarios Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Conglomerados Similar a las areniscas.Arcosa . -Impermeabilización de elementos importantes de obras singulares -Cerámica. sueltas y aglomeradas. .Areniscas . Aplicaciones en la construcción -Núcleos de presas de materiales sueltos. Están compuestas básicamente por Silicatos alumínicos hidratados. Levante. Baleares. Canales y Puertos Página 10/128 .Maciño . calcedonia u ópalo.Se empelan en mampostería Rocas Arcillosas Formadas por la aglomeración de los materiales más finos procedentes de la descomposición de otras rocas. Admite mucha cantidad de agua. Estructura de láminas cristalinas microscópicas.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 1: Las Rocas en la Construcción Rocas silíceas Compuestas por cuarzo.Conglomerados . Se localizan en Vascongadas. hasta que se vuelve prácticamente impermeable.Cuarcitas . .Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 1: Las Rocas en la Construcción Caolín Arcilla muy pura y de alta calidad. Estructura compacta y terrosa con estratificación. Peso específico 2.(mezcla de ambas. Andalucía Aplicaciones en la construcción -Sillería. oxígeno y un no metal. Se localiza en: Vasco-cantábrica. Galicia. procede de descomposición. Macizo hercínico. Extremadura Clasificación según su resistencia a flexión -Clase A -. muchos tipos de margas entre ambas) Distintos colores aunque principalmente grisáceo. Mampostería -Fabricación del cemento -Fabricación de cal hidráulica.5 Kg/cm -Clase B -. de color blanco normalmente. Marga Roca comprendida entre la arcilla y la caliza. Otras veces procede de concentración de aguas con alto contenido calizo. de los feldespatos. Levante. Canales y Puertos Página 11/128 . unidos por un cemento de tipo calcáreo. Se aplica para recubrimientos y se localiza en: Segovia. Frecuentemente tienen origen orgánico -Caliza -Conglomerados calizos -Dolomía -Algez -Caliza marmórea -Mármol -Anhidrita -Alabastro Caliza El mineral que las forma es la calcita (carbonato cálcico). si bien pueden variar por alteraciones puntuales. Aplicaciones en la construcción -Materiales refractarios -Fabricación de cemento blanco -Elaboración de porcelanas. Se aplica para la fabricación de cemento y se localiza en Levante.5 Kg/cm Rocas cálcicas Combinaciones naturales de calcio.2. Pizarra Proceden del metamorfismo de las arcillas. Se localizan en :Galicia. Se disuelven en presencia de ácidos.4-2. Estructura folial (la mica se orienta en planos paralelos dándole su característica de marca de exfoliación). Sierra del Guadarrama.Frecuentemente formada por caparazones de organismos vivos.8 tn/m3. Normalmente tonos oscuros.1. pinturas Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Aragón. Abundante colorido producido por las impurezas. Aplicación en la construcción -Orrnamental y pavimentos Anhidrita Sulfato cálcico anhidro Aplicación en la construcción -Fabricación de conglomerantes Aljez Sulfato cálcico dihidratado. Levante. Se localiza en: Cataluña.2 PROPIEDADES DE LAS ROCAS 1. Sierra nevada. -Prohibida su utilización en hormigones 1.Estructura Forma en que se disponen los distintos agregados minerales que componen cada una de las rocas existentes. Aragón y Madrid.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 1: Las Rocas en la Construcción Mármol Caliza cristalina. Canales y Puertos Página 12/128 . alterada por el calor de magmas ígneos. matriz. Aplicación en la construcción -Imprescindible en la fabricación del yeso. presiones y presencia de agua. Normalmente de color blanco o gris. que aloja granos de mayor tamaño -Estratificada: alojamiento de minerales en bandas -Esquistosa: alojamiento de minerales en banda de pequeño espesor -Clástica: cementación de minerales o rocas sueltas -Laminar: roca fácilmente exfoliable -Sacaroídea: estructura de laminillas brillantes entrelazadas en todos los sentidos (azúcar) -Fibrosa: fibras paralelas o radiales -Granuda: compuesta por granos -Compacta: estructura homogénea Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Tipos de estructura -Granitoídea: minerales de tamaños parecidos simplemente adheridos -Porfídica: roca formada por pasta. Se localiza en: Pirineos. Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 1: Las Rocas en la Construcción -Porosa: estructura heterogénea -Cristalina: componentes cristalizados -Vítreas: constituidas por elementos amorfos 2. Cohesión Fuerza de unión íntima entre los componentes de la roca -Coherentes: requiere gran trabajo su trituración -Friables: se desmenuzan fácilmente -Sueltas: constituidas por granos sueltos Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Dureza Resistencia de las rocas a dejarse penetrar o rayar por otro cuerpo.Plana .Diamante 4.Hojosa 3.Topacio 9.Corindón 10.Feldespato 7.Fluorita 5.Depende de los minerales que la componen y cohesión de la misma Tipos de rocas según dureza -Rocas blandas (sierra de dientes) -Rocas semiduras (dientes de dureza especial) -Rocas duras (sierra de arena) -Rocas muy duras (sierra de diamante) Escala de Mohs de dureza Ordenado de menor a mayor dureza 1.Terrosa .Yeso 3.Concoidea .Fractura Aspecto que presentan las caras cuando se rompe una roca.Astillosa .Calcita 4.Apatito 6. está ligada a la estructura . Canales y Puertos Página 13/128 .Escalonada .Talco 2.Ondulada .Cuarzo 8. -Porosidad absoluta (Pab).Dre=P/Vre -Densidad aparente (Da).Dr=P/Vr . En una roca compacta. Huecos inaccesibles. Relativo (V – h ) a a V = Vol. en general.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 1: Las Rocas en la Construcción 5. Se suele expresar en %. Y Porosidad relativa (Pre ). una Da de 2700 Kg/m prácticamente iguales ya que tienen pocos huecos. Canales y Puertos Página 14/128 . Real La densidad es la relación entre el peso y el volumen de una roca.Sin descontar poros 3 Las rocas tienen. Compacidad Relación entre la densidad aparente y la real C = Da / Dr 9. -Rocas volcánicas. Da=P/Va . h = Vol. Al tener un enfriamiento rápido su porosidad es elevada. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. la Da y Dr son 8.Relación entre peso y volumen descontando poros -Densidad relativa (Dre). Pa = h / V = 1 – C. Homogeneidad Llámase a la propiedad de las rocas de no presentar defectos puntuales o lineales que aminoren su resistencia. 6.Heterogeneidades -Grietas o pelos: Fisuras rellenas de materiales más blandos -Coqueras o cavidades: huecos producidos normal/ por destrucción de restos orgánicos -Nódulos (rocas sedimentarias): bolas de mayor dureza (dificultan trabajo). . Porosidad La porosidad es la relación entre el volumen de huecos y el volumen aparente de la muestra. su porosidad es reducida. a V r re = vol. -Rocas ígneas. Debido a su enfriamiento lento. D=P/V -Densidad real (Dr).Densidad V = Volumen aparente a i h = Vol. Incrustaciones más duras que la roca en la que están incrustadas. 7. Huecos accesibles. En presencia de agua resisten menos. 12.Resistencia Mecánica Es una de las principales características de las rocas. la resistencia a tracción es 1/30 de la resistencia a compresión.Capilaridad Facilidad que presenta una roca para que un fluido ascienda a través de los poros de dicha roca. en los mármoles influye la total o parcial cristalización.Permeabilidad Facilidad que presenta un medio para ser atravesado por el agua ante una diferencia de presión. Las rocas en presencia de agua se comportan de manera diferente. Canales y Puertos Página 15/128 . volviendo a recuperar su estado inicial al cesar la fuerza. 13. pues depende de la cohesión y esta es muy débil.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 1: Las Rocas en la Construcción 10. -En las areniscasla humedad colmata sus poros. en las metamórficas del tipo y grado del metamorfismo. en las areniscas del cemento que las aglomera. -Las calizas(roca impermeable) con grietas se disuelven y se agrandas sus grietas. la resistencia a compresión es directamente proporcional a la uniformidad de su estructura física e inversamente proporcional al tamaño de sus granos. la resistencia a tracción es pequeña. Relación entre la carga de rotura y la sección sobre la que actúa esta. Resistencia a tracción: En las rocas. La permeabilidad puede aumentar o disminuir con el tiempo si el agua agranda o colmata los poros. En general. La permeabilidad puede variar al aumentar la diferencia de presión. Las rocas estratificadas son más resistentes cuando se ejerce el esfuerzo perpendicular al plano de la estratificación que cuando es paralelo. la resistencia a compresión depende del proceso de formación. así como con el aumento de temperatura. En las rocas calizas. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Por norma general. Normalmente no se suelen disponer de forma que tengan que soportar esfuerzos de tracción Resistencia a compresión. -Las arcillas se impermeabilizan 11. Las rocas tienen una flexibilidad muy pequeña. Flexibilidad Propiedad de los materiales por la que pueden deformarse por la acción de una fuerza hasta una determinada tensión. La roca tendrá el valor medio entre la que raya y la siguiente que la raya a ella. La resistencia al hielo en las rocas depende de la porosidad 18. las rocas son atacadas por el CO . produciéndose un agrietamiento de la capa superficial. 2 2 1. Rocas de grano suelto más sensibles que las de grano fino. la superficie tendera a contraerse pero se lo impide el núcleo aun caliente.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 1: Las Rocas en la Construcción 14. Canales y Puertos Página 16/128 . no exponer los materiales a más de 60°C para no alterar las propiedades de los mismos Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. O y el agua de lluvia (lluvia acida). Propiedades térmicas Baja conductibilidad térmica Alta inercia térmica (toman calor y lo desprenden lentamente) 17. Densidad aparente Secando una muestra de la roca 110 .Resistencia a la abrasión Es la resistencia al desgaste producido por frotamiento de un material extraño. Resistencia al fuego Son poco resistentes al fuego y debido a que los minerales que las componen tienen diferentes coeficientes de dilatación y es lo que da lugar a baja resistencia a las altas temperaturas.120 º C. Heladicidad Propiedad de deteriorarse o disgregarse con las heladas.Tenacidad Resistencia de las rocas a la rotura por choque 15. Importante para pavimentos 16. Durabilidad Es la actitud de una roca para resistir la acción atmosférica. Además. 19. Si una roca está sometida a altas temperaturas y por aplicación de agua se enfría rápidamente.3 ENSAYOS EN LAS ROCAS Determinación de la dureza Rayando con las rocas de la escala de Mohs.En el caso de arenas o arcillas. El volumen se determina mediante peso de la muestra en agua destilada. Así conocemos el peso seco de la muestra. pórfidos y basaltos son la rocas con mayor resistencia a la abrasión. Canales y Puertos Página 17/128 . Resistencia mecánica La muestra se somete a flexión en una prensa en modo biapoyado. Resistencia a la helada Exposición de la muestra en agua a -15º durante 4 horas y posteriormente 1 hora a 10º. El volumen total será el de la roca Permeabilidad Mediante exposición de la roca ante agua a presión. Porosidad El volumen de huecos se obtiene en función de la densidad real y la densidad aparente. del orden de 5 veces la de las calizas y las areniscas. proceso que se repite 20 veces apreciando visualmente el posterior estado de la roca. Capilaridad Secado de la probeta hasta peso constante e introducción en recipiente con volumen de agua constante. Resistencia al fuego Comparación entre la resistencia a compresión de una muestra en situación normal con una que ha sido sometida a temperaturas de 500-900 ºC.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 1: Las Rocas en la Construcción Densidad real Se obtiene pulverizando la muestra mediante machaqueo y obteniendo peso en seco y volumen de la muestra mediante introducción en un picnómetro. Características de la abrasividad de las rocas El desgaste aumenta con el agua. Resistencia a la abrasión Se obtiene por medición del desgaste de muestra sometida a la abrasión mediante colocación en prensa a presión determinada y en contacto con superficie que gira. Resistencia al choque Número de golpes que admite la roca sin romper sometida a la caída de una bola de acero de un determinado peso desde una altura fija. midiendo el volumen de agua que absorbe en relación con el tamaño de la muestra. midiendo en un tiempo determinado el volumen de la roca que la atraviesa. Entre ellas se coloca un abrasivo para aumentar el desgaste de la muestra. llegando al doble que en condiciones secas. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Los granitos. Mampostería Obra de albañilería ejecutada con piedra en bruto o preparada únicamente con martillo para aplanar alguna de sus caras. -Mampostería en seco -Mampostería ordinaria (con mortero) -Mampostería careada: Los mampuestos tienen una cara plana. 1.5 DEFECTOS EN LAS OBRAS DE PIEDRA Defectos inherentes a las piedras Los estratos más blandos se erosionan con mayor facilidad (rocas sedimentarias principalmente) Presencia de pequeñas fisuras en las piedras Inherentes a la mano de obra Colocación de los planos de estratificación paralelos a la dirección del esfuerzo Por acciones químicas Lluvia ácida: Disolución de las calizas mediante disolución del carbonato cálcico en agua que contienen alta cantidad de anhidrido Carbónico. por lo que las paredes hacia fuera quedan lisas -Mampostería concertada: los mampuestos están combinados de modo que encajan unos con otros 1. y habiendo sido sometida a Anhídrido Carbónico y Acido Sulfúrico. 40 cm. Gases de la combustión SO2 + O == SO3 Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. sentándose unos sobre otros mediante mortero -Sillar: Son bloques de piedra labrada con sus tres dimensiones del mismo orden de magnitud.4 FABRICAS DE PIEDRA Sillerías Obra ejecutada con sillares o sillarejos. Canales y Puertos Página 18/128 .Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 1: Las Rocas en la Construcción Resistencia a ambientes agresivos Comparación entre el peso de la muestra en situación normal. Pesan entre 75 y 150 Kg -Sillarejos : sillar pequeño que se puede izar con la mano Los sillares se pueden colocar a soga (dimensión mayor del sillar paralela al muro) o a tizón (dimensión mayor perpendicular al muro). los cuales se sostienen por yuxtaposición. No suelen pesar menos de 25 Kg. 5 kg / m2. Tensiones del agua helada en el interior Protección de las rocas Interesa la protección superficial de las rocas. Canales y Puertos Página 19/128 . Se protege mediante pintura con silicato potásico 1.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 1: Las Rocas en la Construcción SO3 + H2O ==H2SO4 H2SO4 + CO3 Ca (calizas) = SO4CA + CO2 + H2O Eflorescencias: cristalización de sales solubles en poros y Superficie de la piedra. Tensiones que se producen en las rocas por cambios de volumen que se derivan de los cambios de humedad de las rocas. Debido a acciones físicas Presencia de grietas en las rocas debido a los diferentes coeficientes de dilataciónde los minerales que componen las rocas diferente exposición al sol de las caras debidos a acciones físicas. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos.Se materializa por manchas blancas en la superficie. enfriamiento. a una cal hidráulica. en enlucidos y en carreteras. inadecuada para la fabricación de cal. hasta que en el siglo XVIII. por cocción. Se subdividen en: Aéreos: si sólo fraguan en el aire. LA CAL 2. No presentan propiedades Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. en base a las cuales se construyó la Vía Apia. Conoció el pueblo romano con más perfección el proceso de fabricación.1 TIPOS DE CALES Los materiales ligantes son aquellos materiales que por medio de una transformación física. Conglomerantes: para unir materiales sufren una reacción química llamada fraguado. asfalto. Canales y Puertos Página 20/128 . adquiriendo rápidamente la hegemonía que hoy tiene en el campo de los conglomerantes. la que contenía arcilla. con contenidos de óxido de calcio de un 50% y aún menos. La mayor contribución de los romanos a la tecnología de la cal fue la adición a la cal viva de cenizas volcánicas ricas en sílice. Algunos de estos materiales son: el barro. Así obtenemos dos tipos fundamentales de cales: Cales aéreas: Cales que se componen principalmente de óxido e hidróxido de calcio y magnesio. cuando la caliza contiene una cierta proporción de arcilla íntimamente mezclada. Se clasifican en 2 grandes grupos: Aglomerantes: Son aquellos ligantes que para unir otros materiales sufren una reacción física bien sea la evaporación de disolventes. altamente cálcicas. de agua. betún. Incluso llegó a fabricar una cal hidráulica artificial mezclando la arcilla y la caliza y cociendo después dicha mezcla. los cuales endurecen lentamente al aire por la acción del CO2 de la atmósfera. resinas. Por modificaciones y mejoras sucesivas del experimento de Vicat. se llegó al cemento Portland. que varían desde las cales muy puras.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 2: La cal 2. Vitrubio estableció especificaciones para el uso de la cal en morteros. química o físico-química son capaces de unir entre sí otros materiales. Como consecuencia de las variaciones de composición de la roca de partida pueden obtenerse una serie de cales. Este destronó a la cal hidráulica. definió la teoría de la hidraulicidad afirmando que. que no fraguaba más que al aire. brea. Se sabe que en la Muralla China se empleó ampliamente el mortero de cal. con lo cual se obtenía un material que fraguaba bajo el agua a diferencia de la cal viva sin ninguna adición. plásticos y pinturas. pegamentos. que proceda de la calcinación de piedras calizas. Durante siglos se ha considerado como caliza impura. Vicat. en Inglaterra. da lugar. se comprobó que con esta caliza se obtenía una cal de mayor calidad. en la segunda década del siglo XIX. A este grupo pertenecen la cal aérea y el yeso Hidráulicos: fraguan en el aire y en el agua. En este grupo se incluyen la cal hidráulica y el cemento La cal es uno de los materiales de construcción más antiguos ya que la más remota utilización de la cal de que se tiene noticia cierta es de unos 4000 años antes de Jesucristo en el revestimiento de las pirámides de Egipto. etc. hasta altamente hidráulicas. sea cual fuere su composición y aspecto físico. silicona. Se llama cal a todo producto. reconstituyendo la caliza de que se partió. pues le acompañan otros cuerpos como la arcilla. pues la disuelve. Cuando el agua añadida ha sido la indispensable para formar el hidróxido se denomina cal en polvo siendo un producto polvoriento. con mucha dificultad. no endurecen con el agua y se obtienen a partir de rocas calizas con contenidos en carbonatos superiores al 95%. Canales y Puertos Página 21/128 . Por otro lado. desprendiéndose calor. enlazando los cuerpos sólidos. que unida a la que experimenta por el peso propio de la obra. por lo que las obras en que se emplea tarda mucho en secarse y adquirir la solidez definitiva. por tener gran avidez para el agua. es decir. y después. que es gaseoso y se desprende junto con los humos del combustible. y óxido de calcio CaO Denominándose al CaO cal viva. Cuando a una caliza más o menos pura la sometemos a una cocción (900-1000ºC) se verifica la siguiente reacción CO3Ca + calor CO2 + CaO El carbonato cálcico CO3Ca se descompone. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Esta reacción es muy lenta. Este endurecimiento recibe el nombre de fraguado.100 calorías Produciéndose hidróxido cálcico Ca(OH)2 o cal apagada. dando anhídrido carbónico CO2. al fraguar experimenta una contracción o disminución de volumen.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 2: La cal hidráulicas. hierro. cuando se presenta en terrones. formándose carbonato cálcico y agua. no sirviendo para obras hidráulicas.La cal viva es un producto inestable. por lo cual se emplea como aglomerante. a una recarbonatación por absorción del anhídrido carbónico del aire: Ca (OH)2 + CO2 = CO3Ca + H2O. y es debido primeramente a una desecación por evaporación del agua con la que se formo la pasta. produce asientos y grietas. con la que reacciona de la siguiente manera: CaO + H2O = Ca (OH)2 + 15. álcalis y materias orgánicas. Se verifica sólo en aire seco. comunican a la cal propiedades que dependen de la proporción en que entran a formar parte en la piedra caliza y se clasifican en cales grasas. Si una vez formada la cal en polvo se sigue añadiendo agua se forma cal en pasta La cal apagada o hidratada en pasta tiene la propiedad de endurecerse lentamente en el aire. y no se realiza dentro del agua. Las calizas naturales casi nunca son la especie química carbonato de calcio. Esta avidez para el agua es tan grande que absorbe el vapor de agua de la atmósfera y la de las sustancias orgánicas. pues empieza a las veinticuatro horas de amasar la pasta y termina al cabo de los seis meses. recibe el nombre de cal en terrones . magras e hidráulicas. magnesia. las cuales al calcinarse.. pulverizándose y aumentando considerablemente de volumen aparente. produciendo efectos cáusticos. la cal que se produce al calcinarse se le denomina cal grasa y al apagarse da una pasta fina trabada y untuosa. en el húmedo. elevándose la temperatura a unos 160º C. de no volatilizarse. Cal grasa: si la caliza primitiva contiene como máximo un 5% de óxido de magnesio. azufre. en morteros para sentar fábricas y para fábricas de ladrillos silico-calcáreos Las cales hidráulicas se clasifican en 3 tipos: SiO2 + Al2O3 + Fe2O (mínimo) Cal hidráulica I 20% Cal hidráulica II 15% Cal hidráulica III 10% SiO2 + Al2O3 + Fe2O= silicatos. siendo ésta última propiedad las que las caracteriza. Cal hidráulica: material conglomerante. aluminatos y ferritos CO2 máximo 5% 5% 5% Las cales a emplear en la estabilización de suelos vienen definidas por la Norma UNE-EN 459-1 “Cales para la construcción. Las cales hidráulicas. incluyendo. especificaciones y criterios de conformidad”. las obras de ingeniería civil. por supuesto. después de amasadas con agua. y en el agua termina por disolverse. se endurecen en aire. Según las normas españolas las cales se clasifican en: Cal aérea tipo I: Se emplean en revocos (enfoscados). Canales y Puertos Página 22/128 . a una temperatura casi de fusión.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 2: La cal blanca. deje cierta cantidad de silicatos de calcio deshidratados que den al polvo sus propiedades hidráulicas. Cales magra: son las que proceden de calizas que contienen más de un 5% de óxido de magnesio. para que se forme el óxido cálcico libre necesario para permitir su hidratación y. Por estas malas cualidades no se usan en construcción. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. que aumenta mucho de volumen. Parte 1: Definiciones. que se entumece menos y desprende más calor que las cales grasas. Al añadirles agua forman una pasta gris poco trabada. Se trata de Norma armonizada para las Cales para la Construcción. blanqueos y morteros en general Cal aérea tipo II: Se emplea en trabajos toscos. permaneciendo indefinidamente blanda en sitios húmedos y fuera del contacto del aire. Al secarse en el aire se reducen a polvo. y en el agua se deslíen y disuelven. al mismo tiempo. Para la estabilización de suelos. pulverulento e hidratado que se obtiene calcinando calizas que contienen arcillas (sílice y alumina). y también en el agua. se emplean las cales aéreas. se matiza la aplicación de cales en ingeniería civil con los requisitos suplementarios marcados por las Normas UNE 80 502“Cales vivas o hidratadas utilizadas en la mejora y/o estabilización de suelos” y el Art.Por otro lado.200 “Cales para estabilización de suelos” del PG-3.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 2: La cal Según esta norma. Donde el número 90 indica un 90% mínimo de CaO + MgO y <5% de MgO y el número 80 indica 80% mínimo de CaO + MgO y <5% de MgO Cales clase S: Cales aéreas apagadas o hidratadas. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Dentro de este tipo se encuentran la CL 90-Q y la CL 80Q. Están compuestas principalmente por hidróxido de calcio [Ca(OH)2]. resultantes del apagado controlado de las cales vivas. deberá tenerse en cuenta también la “Instrucción para la recepción de cales en obras de estabilización de suelos (RCA92)”. estas presentan las siguientes formas: Cales clase Q: Cales aéreas viva constituidas principalmente por óxido de calcio (CaO) y de magnesio (MgO). Dentro de este tipo se encuentran la CL 90-S y la CL 80-S En España. Canales y Puertos Página 23/128 . producidos por la calcinación de caliza. seguido de una sustitución del agua por el CO2 de la atmósfera.5 y 3.4 kg/dm3. de los distintos componentes.0 kg/dm3. De menor a mayor índice de hidraulicidad: -Cal aérea -Cal débilmente hidráulica -Cal medianamente hidráulica -Cal hidráulica normal -Cal eminentemente hidráulica Densidad La densidad real de la cal aérea es del orden de 2. Para las cales hidraúlicas oscila entre 2.25 kg/dm3.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 2: La cal 2. En las cales hidráulicas no solo se produce la carbonatación del hidróxido cálcico sino también la hidratación de los silicatos y aluminatos presentes. Estabilidad de volumen La cal sufre un aumento de volumen una vez colocada en obra (varios meses después). pasando de nuevo del hidróxido al carbonato cálcico. -La existencia de cal libre (sin hidratar) al realizar la fábrica . Canales y Puertos Página 24/128 . para las cales aéreas y de 0. es necesario que exista algo de humedad presente.9 kg/dm3. Las causas más frecuentes de este aumento de volumen son: -Presencia de magnesio sin hidratar. Se acusa en grietas horizontales del enlucido coincidiendo con las juntas de los ladrillos. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Fraguado El fraguado de la cal es un proceso químico. La densidad de conjunto de las cales puede estimarse en torno al 0. para las hidráulicas. (tantos por ciento. peso. Como el anhídrido carbónico seco no reaccionaría con el hidróxido cálcico seco. consiste en la evaporación del exceso de agua empleado en amasar la pasta. Su hidratación es muy lenta y puede suceder meses después de ser colocada en obra con la consabida expansión. pero puede afirmarse que se trata de un conglomerante de fraguado lento. antes de la cocción).5 a 0. Al apagarse después aumenta de volumen. El fraguado de cualquier tipo de cal hidráulica no debe comenzar antes de 2 horas ni terminar después de 48 horas. El tiempo de fraguado de las cales aéreas no se especifica en las normas españolas.2 PROPIEDADES DE LAS CALES Hidraulicidad Es la relación entre los silicatos y aluminatos respecto al óxido de calcio Índice de hidraulicidad= (SiO2 + Al2O3 + Fe2O3 [arcilla] / CaO + MgO [caliza]). Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 2: La cal Resistencia mecánica 2 Las cales tienen una resistencia no mayor de 50 Kp/cm por lo que se emplean en piezas no resistentes. suele venderse en terrones. 2. almacenaje y expedición La cal viva no puede almacenarse durante mucho tiempo porque se apaga fácilmente al aire. según el tipo de horno que se disponga. Se envasa en sacos o recipientes lo más impermeables y herméticos posible. hasta fragmentos de 30-40 cms. etc 3º Trituración previa En general el material obtenido en cantera varía enormemente: desde granos de 1 mm. Antes de pasarle al horno se requiere un machaqueo previo. Las cales hidráulicas se someten a cernido tras el apagado. La temperatura más corriente de cocción de la cal hidráulica es del orden de 1200ºC.3 PROCESO DE FABRICACIÓN DE LA CAL El proceso de fabricación de las cales consiste en las siguientes etapas: 1º Elección de materias primas Dentro de las distintos tipos de piedras calizas 2º Explotación de canteras Sondeos. explotaciones en galería o a cielo abierto. el cual puede ser seguido o no de una molienda. aunque algunas veces se suministra molida a la Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Arranque mediante explosivos. 4º Calcinación La temperatura más corriente de cocción de la cal aérea es de 900-1000ºC. Se utilizan distintos tipos de hornos intermitentes (rudimentarios y de cuba) y continuos (verticales y rotatorios) 5º Apagado de la cal Sistemas de apagado: -Al aire -Por aspersión -Por fusión -En autoclaves -Hidratadores mecánicos La velocidad de hidratación depende de los siguientes factores: -De la composición química de la cal viva -De las cantidades físicas de la cal viva -De la temperatura de cocción de la caliza 6º Cribado. Canales y Puertos Página 25/128 . Durante la evaporación del agua de una pasta de cal. para evitar su carbonatación. nos centraremos en los usos de la cal en la construcción Morteros Unión de agua+ conglomerante +árido fino El mortero está destinado a unir una serie de elementos pequeños (piedras o ladrillos) para constituir una unidad de obra con características propias. El enlucido es una de las últimas unidades de obra que se realizan. En los enfoscados se utiliza mortero de cemento. Si se añade poca arena la retracción será alta. requiere varias precauciones para su conservación. aumentar la capacidad de soporte del suelo. La cal hidratada puede suministrarse en polvo o en pasta. y eventualmente agua.4 APLICACIONES DE LA CAL Tiene un amplio campo de utilización en muchos ámbitos.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 2: La cal finura deseada por el cliente. en una o más capas. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. en la propia traza de la carretera. pues retrasaría el uso de la obra. El enfoscado es una capa de mortero empleada para revestir una pared o un muro. tiene por objeto disminuir la susceptibilidad al agua del suelo. arena y cal o cemento. Debe conservarse en almacenes muy secos y sin contacto alguno con el aire. Esta retracción puede reducirse mediante la adición de arena a la pasta. se produce una contracción elevada que fácilmente da lugar a grietas. los más importantes en construcción son el darle trabajabilidad a los morteros y para el esgrafiado. si se añade mucha arena bajarán la plasticidad y la resistencia Revocos y Enfoscados Se denomina revoco al revestimiento exterior de mortero de agua. es decir. aunque ocasionalmente se puede añadir también algo de cal. Canales y Puertos Página 26/128 . 2. con las mismas precauciones que se ha citado antes. Es frecuente su envasado en sacos de papel. que se aplica. no utilizando pasta de cal sino morteros de cal. por lo que no interesa que su fraguado sea lento. la cual convenientemente compactada. controlar la erosión y los cambios de volumen. Con ello se pueden aprovechar suelos mediocres e incluso francamente inadecuados en el cimiento de los firmes. a un paramento enfoscado previamente. Recubrimientos / Blanqueos La cal se usa para blanquear como pintura al temple Estabilización de suelos en carreteras Las tipos de explanadas se pueden conseguir con distintos tipos de suelos mediante estabilización La estabilización de un suelo in situ es la mezcla homogénea y uniforme de un suelo con cal o con cemento. Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 2: La cal La estabilización puede ser mecánica. en cuyo caso a veces se emplean los mismos suelos de la traza. En los procesos de estabilización con aditivos. muy especialmente. Se trata de una técnica de posibilidades muy limitadas y que en la actualidad se utiliza solo en vías de baja intensidad de tráfico. Cuando la mezcla se va a destinar a capas de firme suele. Compuesta principalmente por Hidróxido de calcio resultante de la hidratación controlada (Apagada) de las correspondientes cales vivas. si bien no se suele sobrepasar el 5 por 100. en cambio. plasticidad o impermeabilidad. pero también se emplean escorias granuladas. en general. de elevada humedad natural. se emplean proporciones (sobre la masa seca del suelo)del 2 al 7 por 100 de cal. cloruro sódico. Los más utilizados son el cemento y la cal. Los suelos más apropiados para estabilizar con cal son los de granulometría fina. la mezcla que ofrece finalmente una resistencia y rigidez apreciables suele designarse como “suelo estabilizado con…”.Los tipos de cales empleadas en la estabilización de suelos son: -Cal area viva. la estabilización se lleva a cabo incorporando aditivos que actúan física o químicamente sobre las propiedades del suelo. ligantes hidrocarburados fluidos. Las técnicas de estabilización propiamente dicha se aplican no solo en la formación de explanadas. de plasticidad apreciable. realizarse en central. mientras que para la formación de explanadas se realiza in situ. pero en otras ocasiones se recurre a suelos de préstamo. Canales y Puertos Página 27/128 . se refiere. Los suelos estabilizados in situ con cal se emplean para: -Formación de explanada tipo E1 y E2 -Construcción de terraplenes con suelos marginales o inadecuados -Reducir la humedad de un suelo permitiendo transitar por él Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Más a menudo. el grado de estabilización que puede alcanzarse depende fundamentalmente del tipo de suelo. cenizas volantes. de la cantidad añadida (aunque algunos suelos de buena granulometría y reducida plasticidad pueden resultar muy modificados aun con proporciones muy bajas de aditivo) y. cloruro cálcico. es usual hablar de “suelo mejorado con…”. del aditivo utilizado. etc. Uno de los suelos es el existente en la traza y el otro es de aportación para mejorara sus propiedades. -Cal area hidratada o apagada. etc. Cuando se trata únicamente de mejorar ligeramente las propiedades de un suelo por adición de una pequeña cantidad de aditivo. Según el tipo de suelo. a fin de obtener un suelo de características suficientes en cuanto a granulometría. En la estabilización in situ con cal se obtiene una mezcla de suelo. de la ejecución. sino también para construir capas de firme. Compuesta principalmente por oxido de calcio y de magnesio. y en particular. por mezcla de dos o más suelos de diferentes características. cal área (viva o apagada) y agua. Facilita la disgregación de los terrones de arcilla durante la pulverización Por su lado el material denominado suelo estabilizado in situ con cemento se obtiene por la mezcla de un suelo granular. Uno de los efectos más importantes de la cal en el suelo es el de cambiar apreciablemente su plasticidad. convirtiéndose la capa en una barrera que impide la penetraron del agua superficial e impide la ascensión del agua del suelo por capilaridad. En cambio.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 2: La cal Efectos de la cal en suelos estabilizados a. las características exigidas. de otro modo. con una dotación moderada de cemento. y especialmente su capacidad de soporte Los suelos más adecuados para una estabilización con cemento son los de tipo granular. muy ligeramente. es posible obtener. c. su IP. Con suelos de baja plasticidad (IP<15).Los tipos de cementos empleados en la estabilización de suelos serán de clase resistente media o baja. cuya resistencia mecánica va creciendo con el tiempo (aumenta la capacidad portante hasta valores entre 30 y 50 Kp/cm2. las reacciones puzolánicas que se general entre la cal y algunos silicatos y aluminatos de los suelos arcillosos conducen a que. La normativa española considera dos tipos de suelos mejorados con cemento S-EST 1 Y S-EST 2 y un tipo de suelo estabilizado con cemento el S-EST 3. E2 y E3 -Mejorar las características de cualquier suelo. siendo más recomendable el empleo de cementos de alto contenido en adicciones por: -Tener un fraguado y un endurecimiento lento. e. para permitir un margen de tiempo suficiente para las operaciones de puesta en obra -No desarrollar en corto plazo resistencias muy elevadas. Varía la granulometría y la red capilar del suelo. Los suelos estabilizados in situ con cal se comportan a corto plazo como materiales granulares. Facilita la desecación de suelos pantanosos. suficientemente disgregado. Se emplean proporciones de cemento que. El aumento del límite plástico y de la humedad óptima de compactación permite su puesta en obra con mayor facilidad. d. a largo plazo. También aumenta la humedad óptima de compactación. el suelo estabilizado se transforme en un material relativamente rígido. lo que permite la densificación de suelos de elevada humedad natural que. no superan el 6 por 100 sobre la masa seca del suelo. b. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. con los cuales. no permitirían la construcción del firme u otras capas sobre ellos. con finos de plasticidad reducida. No obstante. en los suelos de plasticidad media y elevada (IP>15) disminuye el IP. aumentan tanto el LL como el LP y también. con cemento.generalmente. Canales y Puertos Página 28/128 . al no ser necesarias -No tener gran calor de hidratación -Reducir a un mínimo la figuración por retracciones Los suelos estabilizados in situ con cemento se emplean para: -Formación de explanadas tipo E1. agua y eventuales adiciones seguida de una compactación y de un curado adecuados. se consiga el grado de disgregación requerido y su mezcla con la cal o cemento sea total y uniforme. La ejecución de un suelo estabilizado in situ con cal o cemento incluye las siguientes operaciones: 1. este valor será del noventa y siete por ciento (97%). Disgregación del suelo El suelo se escarificara y disgregara hasta que no existan elementos ni terrones con tamaño superior a 80 mm.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 2: La cal (*) Para la realización de estos ensayos.1. Humectación o desecación del suelo La humedad del suelo deberá ser tal que permita que. (**) Para la capa de coronación de la categoría de explanada E1 definida en la Norma 6. con el quipo que se vaya a realizar la estabilización. 5. Canales y Puertos Página 29/128 .IC de Secciones de firme. mediante el valor mínimo de la densidad del Proctor Modificado -El índice CBR o Resistencia a Compresión Simple a 7 días exigible -El plazo de trabajabilidad en el caso de suelos estabilizados con cemento 3. con la densidad especificada en la fórmula de trabajo. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. las probetas se compactarán. La fórmula de trabajo indicará: -La dosificación mínima de conglomerante -El tipo de conglomerante a utilizar -El contenido de humedad del suelo antes de la mezcla -El contenido de humedad del suelo estabilizado en el momento de su compactación -La compacidad a obtener. Estudio de la mezcla y obtención de la fórmula de trabajo. Preparación de la superficie existente 4. Caracterización del suelo en el laboratorio 2. según la NLT-310. arados de vertedera. También puede realizarse la mezcla con la hoja de motoniveladora. Canales y Puertos Página 30/128 . rotocultores (rotabator). en el caso de estabilizaciones con cemento. Estos son baratos y disponibles en cualquier lugar del mundo. prescindiendo en este caso del curado final. Ejecución de la mezcla Inmediatamente después de la distribución del conglomerante deberá procederse a su mezcla con el suelo. Terminación de la superficie Dentro del plazo de trabajabilidad de la mezcla se podrá hacer un refino con motoniveladora para conseguir la rasante y sección definida en los planos. pero sólo en obras secundarias donde se esté buscando el secado y/o un tratamiento leve del suelo.) y de pequeñas dimensiones se puede realizar el mezclado mediante varias pasadas con aperos agrícolas: gradas de discos. 10. En obras complementarias (pistas de obra. 7. la mezcla deberá estar disgregada en todo su espesor y su humedad será la correspondiente a la de la óptima del Ensayo Proctor Modificado. o para reducir la humedad de los suelos. cuyas especificaciones son muy exigentes por razones obvias de calidad. o equipos pulvimezcladores de eje horizontal. lo que se reconocerá por un color uniforme de la mezcla y la ausencia de grumos.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 2: La cal 6. Curado y protección superficial En los suelos estabilizados con cemento o con cal para formación de explanadas se aplicara un riego de curado para mantener la humedad del suelo estabilizado. inmediatamente después de la terminación de la superficie. se podrá extender la siguiente capa de terraplén. chísels. etc. En el caso de estabilizaciones para ejecución de terraplenes con suelos marginales o inadecuados. 8. Ejecución de juntas Se dispondrán juntas transversales y/o longitudinales. etc. y además se prohibirá la circulación de vehículos ligeros en los 3 primeros días y la circulación de vehículos pesados en los 7 primeros días. cuando el proceso constructivo se interrumpa más del tiempo de trabajabilidad de la mezcla. la maquinaria específica para realizar el mezclado son los “estabilizadores de suelos”. Se compactara hasta alcanzar la densidad especificada 9. todo el conglomerante se deberá mezclar con el suelo disgregado antes de haber transcurrido una hora desde su aplicación. Para la estabilización con cal y cemento de capas soporte de infraestructuras civiles. 11. Distribución del aditivo La cal o cemento se distribuirán uniformemente mediante equipos mecánicos con la dosificación fijada en la formula de trabajo. y posterior recompactación de la siguiente corregida. caminos agrícolas. Compactación En el momento de iniciar la compactación. Antes de Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Se deberá obtener una dispersión homogénea. y de mezclado en la estabilización de suelos: Por Vía Húmeda: Para carreteras con categoría de trafico T00 a T1 ó cuando la superficie a tratar sea superior a los 70. distribución de la cal o cemento y del agua. Por Vía Seca: Se realiza cuando la superficie a tratar sea inferior a 70. El equipo de estabilización de suelos por vía seca está compuesto por -Un Equipo de Riego de agua. Canales y Puertos Página 31/128 .   Existen dos métodos para la ejecución de la disgregación. y de mezclado. dosificación. dosificación y distribución de la cal o del cemento y del agua. será preceptivo el empleo de equipos que integren en una sola maquina las operaciones de disgregación. El cemento o la cal se dosificara en polvo. la dosificación y distribución de cal o cemento y el mezclado se realiza con equipos independientes que realizan por separado las distintas operaciones. El cemento o la cal se dosificaran como lechada. para comprobar la Formula de Trabajo y el funcionamiento de los equipos necesarios. La disgregación. El quipo para su fabricación tendrá un mezclador con alimentación volumétrica de agua y dosificación ponderal del conglomerante. en caso necesario -Un Equipo de Aportación de Cal o Cemento (Camiones-Silo ó Tractor con Tolva) -Un equipo para mezclar el suelo con la Cal o el Cemento (Estabilizador ó Rotobator) -Una Motoniveladora para corregir el perfil de la mezcla -Un compactador vibratorio de rodillo metálico o compactador de neumáticos El equipo de estabilización de suelos por vía húmeda está compuesto por -Un equipo de mezclado y estabilización de suelos -Una motoniveladora para corregir el perfil de la mezcla.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 2: La cal iniciarse la estabilización in situ del suelo será perceptiva la realización de un tramo de prueba.000 m2. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos.000 m2 o cuando sea conveniente una reducción de la humedad natural del suelo. Canales y Puertos Página 32/128 .Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 2: La cal Ejecución in situ por vía seca Ejecución in situ por vía húmeda Extendido de la cal por vía seca (tractor con tolva) ) Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. donde sus componentes se mezclan íntimamente con una cantidad precisa de agua. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. se moldean por prensado y se someten a un tratamiento de vapor de agua a presión. Canales y Puertos Página 33/128 .Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 2: La cal Equipo de mezcla del suelo con la cal (estabilizador) Equipo de mezclado y estabilización (vía húmeda ) Fabricación de Ladrillos silico-calcáreos Son ladrillos constituidos por cal y arena. actualmente se han mejorado los sistemas de fabricación.1 TIPOS DE YESOS El yeso ha sido conocido y utilizado desde la más remota antigüedad. La piedra de yeso o aljez se encuentra en la naturaleza y está compuesta por sulfato cálcico dihidrato SO4Ca+ 2H2O Esta roca es la única materia prima para la fabricación del yeso. se forman los yesos hidráulicos. También los egipcios utilizaron el yeso con gran profusión como muestra la pirámide de Keops después Grecia y Roma y más tarde al pueblo árabe. El yeso es protagonista de la decoración en la España bajo dominio de los árabes como se puede observar en la Alhambra de Granada o el Alcázar de Sevilla. hasta bien entrado el siglo 20. Afloramiento de Aljez Se pueden clasificar los yesos dependiendo de diferentes criterios: Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Se obtiene así el yeso cocido o deshidratado. sometida a temperatura no mayor de 170ºC. pero en mucha menos cantidad que el aljez. el cual. pierde molécula y media de agua. una vez pulverizado. EL YESO 3. Su origen puede ser Oriente Medio. se rehidrata formando de nuevo el dihidrato. a este endurecimiento se le conoce como fraguado. que es muy inestable y que pasa fácilmente a hemihidrato al absorber el agua atmosférica. amasado con agua. que es estable y que no fragua si no se añaden determinados acelerantes o catalizadores a la reacción. Canales y Puertos Página 34/128 .Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 3: El Yeso 3. resultaba costosa. principalmente en países de clima seco. el dihidrato llega a perder toda el agua de cristalización obteniéndose la anhidrita soluble SO4Ca. Si la temperatura es aún mayor. Su fabricación.. Éste se obtiene por deshidratación parcial de dicha roca que. La anhidrita insoluble se encuentra en la naturaleza. formándose el sulfato cálcico hemihidrato SO4Ca + 1/2H2O. Si la temperatura es mayor que 170ºC. Al amasar el yeso con agua en debida proporción se obtiene una pasta más o menos trabada y untuosa que se endurece rápidamente. Si la temperatura es aún mayor se forma otro tipo de anhidrita: la anhidrita insoluble. así como mayor resistencia a tracción y compresión que los yesos β -Necesita un tiempo de fraguado menos que otros yesos -Tiene multitud de cristales muy finos y presenta un aspecto sedoso brillante Hemihidrato-β -Aspecto terroso -Mayor solubilidad y. un 75% de Hemihidrato.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 3: El Yeso Clasificación según las condiciones de cocción A medida que la temperatura de cocción va aumentando se van obteniendo productos diferentes que. sus propiedades y. por tanto. con la posible adición de aditivos reguladores del fraguado. Yeso Prefabricado (YP) Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Suele emplearse para pasta de agarre en la ejecución de tabicados. menos estable -Mayor contenido energético y tiempo de fraguado. con un aspecto terroso y no cristalino -Mayor tiempo de fraguado -Fabricación en calderas Clasificación según la normativa (pliego RY-85. Contiene. de granulometría más fina que el anterior.Antes. si bien es verdad que todos son sulfato cálcico. Tiene una granulometría más fina que el yeso grueso. Está constituido fundamentalmente por sulfato cálcico hemihidrato y anhidrita II artificial. en revestimientos interiores y como conglomerante auxiliar en obra. Constituido por: Sulfato cálcico hemihidratado y Anhidrita II artificial (obtenida por cocción de aljez entre 300-600ºC) y con la posible incorporación de aditivos reguladores del fraguado. son distintos Hemihidrato-α -De 120-170ºC -Se obtiene en autoclave -Para su formación es indispensable que se produzca una atmósfera saturada de vapor de agua -Es más compacto que el beta -Tiene mayor compacidad y mejores características constructivas y resistentes. derogado por Real Decreto 1371/2007) Yeso grueso de construcción (YG) Procede del aljez impuro. al menos. Antiguamente este yeso se llamaba negro. Esta fabricado en hornos de baja calidad. Canales y Puertos Página 35/128 . por lo que contiene cenizas y restos de la combustión. Yeso fino de construcción (YF) Procede del aljez más puro. Esta fabricado en hornos de alta calidad y no contiene restos de los productos de la combustión. Suele emplearse en enlucidos. este yeso se llamaba blanco. con al menos un 80% de hemihidrato. sus usos. refinos o blanqueo sobre revestimientos interiores (guarnecido o enfoscados). por tanto. moreno o tosco. techos. además de la clase normal existe una clase lenta.Suele emplearse en la ejecución de elementos prefabricados para tabiques y techos.2 PROPIEDADES DEL YESO Finura de molido Tiene gran importancia por ejercer una influencia ostensible sobre diferentes propiedades del yeso.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 3: El Yeso Está constituido fundamentalmente por sulfato cálcico hemihidrato y anhidrita II artificial. En la designación se añadirá una L. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Está constituida fundamentalmente por sulfato cálcico hemihidrato con la posible incorporación de aditivos reguladores del fraguado. Este fenómeno se conoce con el nombre de fraguado del yeso. Se emplea en molduras. excepto en el YP. con una mayor pureza y resistencia que los yesos de construcción (YG y YF). esto obliga al operario a trabajar con apresuramiento y únicamente permite amasar de una vez pequeñas cantidades. En los tipos que se acaban de definir. y tiene un molido final de mayor finura. decoración de interiores. tabiques prefabricados y otras industrias.Cuanto mayor sea el grado de finura del yeso. -E-35: Es la escayola especial. E-35/L 3. y consecuentemente la calidad del producto obtenido. tanto más completa será la reacción con el agua. denominada así en función de los períodos de trabajabilidad. Una de las propiedades más características del yeso es la rapidez de su fraguado. No presenta restos de los productos de la combustión. YF/L .Suele emplearse en trabajos de decoración. Canales y Puertos Página 36/128 . Fraguado Al amasar el yeso hemihidrato con agua endurece en un plazo breve. YG/L . Este problema se soluciona mediante el empleo de catalizadores que actúan sobre la velocidad del fraguado permitiendo regular la misma. indicando su resistencia mínima a flexotracción en Kp/cm2 -E-30: Está constituida fundamentalmente por sulfato cálcico hemihidrato con la posible incorporación de aditivos reguladores del fraguado y con una resistencia mínima a flexotracción de 30 kp/cm2. con mayor pureza que la escayola E-30 y con una resistencia mínima a flexotracción de 35 kp/cm2. E-30/L . La Normativa las clasifica en dos tipos. separada por una barra. Escayola Procede del aljez más puro. Suele emplearse para la ejecución de elementos prefabricados para tabiques. en la ejecución de elementos prefabricados para techos y en la puesta en obra de estos elementos. . Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 3: El Yeso La velocidad de fraguado varía en función de: -Relación yeso/agua. etc. -Facilita el uso en huecos y piezas difícilmente accesibles. clorhídrico. azucares… Compuestos orgánicos de elevado peso molecular que actúan como coloides protectores: queratina. etc. ladrillos.). Adherencia En general. nitratos. -Retardadores y acelerantes -Tiempo de amasado. gelatina…Son acelerantes del fraguado todos los sulfatos: ácido sulfúrico. El efecto perturbador del agua absorbida con posterioridad al fraguado consiste en una acción lubricante de los cristales aciculares del dihidrato que disminuye la resistencia de rozamiento y. Expansión -La reacción de hidratación del yeso es exotérmica. Puede decirse. etc. -Temperatura ambiente. con la presencia de humedad. ya que el dihidrato es inestable por encima de 42 ºC. Al aumentar la relación Y/A el tiempo disminuye. mayor superficie especifica. es buena pero al hierro y al acero es mejor. la adherencia de las pastas de yeso a las piedras. se produce también una expansión como consecuencia del crecimiento rápido de los cristales durante el fraguado.Se ha venido atribuyendo este hecho a su considerable solubilidad en agua. El tiempo de fraguado disminuye al aumentar el tiempo de amasado. Así pues. Los retardadores de fraguado son sustancias que disminuyen la solubilidad del yeso. la resistencia del material. sobre todo en presencia de humedad. La adherencia a la madera y a superficies lisas es deficiente. desde luego. Canales y Puertos Página 37/128 . menor tiempo de fraguado. por tanto.silicato sódico. A mayor finura. en general. produciéndose un calor de hidratación lo que produce una elevación de temperatura elevada y rápidas mismo tiempo que se produce este desprendimiento de calor. aumentando su dureza y su resistencia: alcoholes. A mayor temperatura. cualquier elemento de estos materiales que deba estar en contacto con yeso debe protegerse por galvanización. pintado. caseína. que la adherencia del yeso disminuye con el tiempo y. y por lo tanto la reacción es más rápida y completa. Absorción de Agua El yeso es un material que no puede emplearse en lugares expuestos a la acción del agua (exteriores. dicromato potásico.La razón fundamental del fracaso del yeso ante el agua se encuentra en la rápida pérdida de resistencia que experimenta el material fraguado al absorber agua ávidamente a través de su red capilar. Corrosión El yeso produce corrosión en el hierro y en el acero. El amasado con agua caliente que mantenga la mezcla por encima de 60 ºC puede mantener la masa fluida durante horas. -Finura del molido. hornos rotatorios y de parrilla móvil. La resistencia de los yesos depende de: la naturaleza. Así pues. Calcinación o Cocción El objeto de la cocción es la obtención del hemihidrato del sulfato cálcico o bien de las formas anhidras del mismo. debiendo el yeso a este fenómeno su carácter de conglomerante.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 3: El Yeso Resistencia mecánica Para que se realice la reacción necesitamos una cantidad exacta de agua. 2º Explotación en Canteras Como el yeso es un material muy barato. puede variar el grado de trituración de la roca cruda. Según el sistema de deshidratación que se vaya a seguir. Al secarse la pasta fraguada por la evaporación del agua. El tipo de explotación depende de las características particulares de cada una: Arranque manual. con explosivos. autoclaves. también lo han de ser todas las operaciones que comprende su fabricación. la finura. en España. regenerando el dihidrato. en función del volumen de fabricación. Esa agua en exceso permanece en la pasta hasta que puede evaporarse. Es una roca blanca cuando no está contaminada por impurezas y. en general. Canales y Puertos Página 38/128 . Los productos obtenidos fraguan por adición de agua.. el espacio que ocupaba esta quedara vacio. presenta colores claros. es casi obligado que la piedra de yeso aflore a la superficie para que se pueda explotar a cielo abierto. de colmena). Según las dimensiones que se hayan de obtener se utilizan: -Machacadoras: hasta dimensiones de 2 a 3 cm -Molinos de martillo: material más fino -Trituradoras de martillo: factores de reducción muy elevados de hasta 20 3º Deshidratación. la compactación. a máquina. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. calderas) y hornos rotatorios.3 PROCESO DE FABRICACIÓN DEL YESO 1º Obtención Materia Primas El sulfato cálcico dihidrato abunda mucho en la naturaleza. siendo una pasta porosa y por tanto menos resistente. Resistencia al fuego Es bastante resistente al fuego 3. Los hornos utilizados para la cocción del yeso se dividen en dos grandes grupos según que el yeso esté en contacto directo con los gases de combustión pudiendo ser: hornos fijos (de tipo rudimentario de cuba. aunque siempre se añade más agua por la imposibilidad de amasado y la rapidez de fraguado. etc. Sin contacto directo con los gases de combustión: hornos fijos (de panadero. la relación yeso/agua y la humedad en el momento de rotura. fabricadas en distintas fechas o en distintos hornos. Canales y Puertos Página 39/128 . suele hacerse con molino de martillos o de bolas. en los que la permeabilidad al aire húmedo es mayor.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 3: El Yeso 4º Molienda. A veces es conveniente e incluso necesario realizar una homogeneización de distintas partidas de yeso. Aunque el sistema de deshidratación requiera la molienda previa del material. El yeso molido suele almacenarse en silos cerrados y aislados de la humedad. Se ha comprobado que el yeso se conserva bastante mejor en sacos de papel que en sacos de yute. lo cual se lleva a cabo mediante sistemas mecánicos o neumáticos.El ensilado del yeso da lugar a su estabilización con la consiguiente mejora de la calidad. si interesa obtener mucha finura en el producto terminado. después de la calcinación. generalmente hay que hacer. las cuales llenan sacos de papel de cierre también automático. una molienda de refino. con objeto de evitar la hidratación. En la mayor parte de las fábricas modernas se utilizan máquinas ensacadoras automáticas. Molino de Bolas Molino de Bolas Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Almacenamiento y Ensacado La molienda después de la cocción. y sobre ésta.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 3: El Yeso Molino de Martillos 3. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. 3.5 APLICACIONES DEL YESO Guarnecidos y Tendidos Tal vez la mayor aplicación del yeso en la construcción es el revestimiento de paramentos más o menos irregulares que no han de quedar vistos. La primera capa recibe el nombre de guarnecido y la segunda. el de tendido. El principio de fraguado es el tiempo transcurrido desde el momento en que comienza a añadirse el yeso hasta que los bordes de la hendidura producida por la hija dejan de unirse. Canales y Puertos Página 40/128 . Se preparan 3 galletas de 5m y se cortan a intervalos regulares de 30 segundos. Final de fraguado.4 ENSAYOS EN EL YESO Tiempo de Fraguado Principio de fraguado. Para ello se aplica sobre el paramento una primera capa de yeso YG de a 15 mm. una capa de yeso YF de 1 a 3 mm. Es el tiempo transcurrido desde el momento en que comienza a añadirse el yeso al agua hasta que la presión de la yema del dedo índice no deja huella apreciable. de espesor. Morteros de Yeso Para la fabricación de morteros ha de tenerse presente que cada partícula de arena debe quedar perfectamente envuelta por la pasta de yeso.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 3: El Yeso El guarnecido puede ser a buena vista o maestreado. Al moverse la terraja sobre una masa de escayola recién colocada forma la moldura. En el primer caso se extiende con llana y que la superficie quede perfectamente plana depende de la habilidad y entrenamiento del albañil. También puede extenderse por proyección y alisarse con reglas de madera. corcho. puede contener también pigmentos colorantes. papel. se la de brillo mediante un bruñido con planchas de acero calientes o frotando las superficies con un paño impregnado en aceite de linaza y. que se extiende con la llana.El conjunto del guarnecido y el tendido constituyen el enlucido que no suele quedar visto sino recubierto por pintura. No suelen usarse más que dos morteros: el 1:2 y el 1:3 (relación yeso: arena). En el caso de un guarnecido maestreado. Está muy extendido el uso de placas de hasta 40x40 cms. Esta compuesto por escayola o yeso YF molido muy fino. la resistencia a la compresión se reduce a la mitad cada vez que se duplica el contenido de arena Elementos prefabricados Además de las molduras y de otros elementos decorativos. etc. Con frecuencia estas placas están perforadas para conseguir un buen acondicionamiento acústico de los locales donde están colocadas. Molduras Para éste trabajo se utiliza generalmente escayola. Puede afirmarse que partiendo de una relación 1:1. y aún más. Estuco Se conoce con este nombre un recubrimiento para muros. Para el tendido suele emplearse una pasta más fluída que para el guarnecido y tanto más fluida cuanto menor tenga que ser su espesor. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. brillante y lavable. bovedillas para forjados y placas para tabiques. posteriormente. Cuando se ha conseguido una superficie plana. para la construcción de falsos techos. La operación denominada corrido de molduras consiste en hacer deslizar una terraja con el perfil deseado sobre unas guías. Se emplean también paneles constituidos por un emparedado de cartón-yeso-cartón. que responden a la denominación genérica de plasterboard. con otro impregnado en aguarrás y cera. amasado con agua que contiene gelatina. ambos en peso. Se extiende a mano y se alisa con regla apoyándose en las maestras. Se extiende con llana. pueden fabricarse como elementos resistentes bloques de yeso. hay que hacer primero las maestras: éstas son fajas del espesor fijado y con sus superficies en un mismo plano que sirven de guía para el guarnecido. Canales y Puertos Página 41/128 . Canales y Puertos Página 42/128 .Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 3: El Yeso Paneles de yeso Moldura de escayola Saco de yeso Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Con frecuencia se ven alteradas por acciones (temperatura. tienen después de cocidas propiedades refractarias. MATERIALES CERÁMICOS 4. presión. un elevado punto de fusión. etc. las cuales. es una idea genial del hombre y fecunda pues se ha desarrollado ampliamente a lo largo de la historia no sólo en cantidad sino en la variedad de productos. Se entiende por material cerámico el producto de diversas materias primas. los cuales se diferencian unos de otros en la relación sílice/alúmina. etc. tubos. composición química.) ejercidas sobre ellas durante la consolidación. frecuentemente. por lo tanto. algunos de ellos. aunque predomine un mineral determinado. piezas especiales. químicamente son silicatos de alumino hidratados. Canales y Puertos Página 43/128 . Se dividen en dos ramas: -La Tejería: elabora materiales de construcción (ladrillos. En general no se encuentran arcillas puras de cada tipo. Las ilíticas son las más utilizadas. en la cantidad de agua de constitución y en la estructura que contienen. son transportadas por el agua o el viento a distancias más o menos largas. tejas.1 MATERIAS PRIMAS La cerámica es la industria más antigua de la humanidad. Las arcillas montmorilloníticas son las menos empleadas en cerámica. por ser las más abundantes. La acción continuada y perseverante de los agentes atmosféricos sobre estas rocas las descomponen y dan lugar a las arcillas que. de importancia trascendental para las tecnologías modernas. Las arcillas más puras son las caoliníticas. etc. porcelana) Las materias primas para la obtención de estos productos son: Arcillas La arcilla es la principal materia prima para la fabricación de ladrillos..) -La Alfarería: elabora cerámica fina (loza.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 4: Materiales cerámicos 4. tejas. Puede comprenderse por ello que la variedad de arcillas es muy grande y con una gran gama de coloraciones. (principalmente arcillas) fabricándose en estado pulverulento o pastoso (para comunicarles fácilmente la forma) y adquiriendo la consistencia pétrea por procesos físico-químicos al cocer esas tierras arcillosas. por presentar un elevado porcentaje de alúmina y. etc. sino mezcladas. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. plasticidades. otras veces se hallan minerales o rocas que entraron en contacto con la arcilla durante su transporte hasta el lugar de sedimentación. A veces entre las arcillas se encuentran fragmentos de la roca de procedencia. Surge la fabricación de ladrillos en aquellas zonas en que escasea la piedra y abunda la arcilla. Se trata de una roca que procede de la desintegración de otras rocas formadas por "minerales arcillosos" que. Si la arcilla está totalmente seca. la cual debe ser de naturaleza silícea. La estructura laminar de la arcilla y el pequeñísimo tamaño de las partículas también influyen en la plasticidad. descomposiciones. al aumentar la cantidad de agua la arcilla se convierte en un material plástico hasta un contenido de agua determinado para el cuál la arcilla comienza a fluir como un líquido espeso. se obtiene un líquido más o menos viscoso pero toda idea de plasticidad habrá desaparecido. en tanto que en la segunda fase. una cierta resistencia al fuego. Como se ha dicho. A éste contenido de agua se le denomina límite plástico de la arcilla. A este otro contenido de agua se le llama límite líquido. alquitrán. etc. . resistencia a la compresión. La diferencia entre ambos límites recibe el nombre de índice de plasticidad. que llegará a un máximo para un contenido de agua determinado. Agua Exenta de sales solubles para evitar que las sales queden en el ladrillo y aparezcan luego en forma de eflorescencias. plasticidad. Cuando un cuerpo moldeado en arcilla se somete a la acción del calor experimenta una serie de cambios que lo transforman en un elemento útil con una resistencia mecánica apreciable. una determinada impermeabilidad. Si se le añade agua. durante el proceso de cocción. no es plástica.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 4: Materiales cerámicos Una de las principales características de las arcillas es la plasticidad. porosidad.) y otros son de naturaleza química (deshidrataciones. fragilidad. exenta de granos calizos y bastante fina. las cenizas que quedan en el horno y con frecuencia arena. Cuando se produce la eliminación del agua de constitución se rompe la estructura de la arcilla y el fenómeno deja de ser reversible perdiendo definitivamente la posibilidad de ser plástica. grafito). se observa un incremento de la plasticidad. y una de ellas es el contenido en agua.) En la práctica las arcillas pierden el agua en dos fases: en la primera. Unos cambios son de naturaleza física (variaciones en la densidad. llamada secado. Fundentes Para bajar el punto de fusión (serrín. plásticas para hacer perder plasticidad evitando que se adhieran objetos en contacto con ellas y permita el moldeo correcto de los productos Entre los desgrasantes normalmente usados figura el ladrillo molido procedente de los ladrillos rotos y que no debe ser extremadamente fino ni todo del mismo tamaño.La acción del calor sobre las arcillas es la base de la industria cerámica. pierden el agua zeolítica (moléculas de agua intercaladas en los vacíos de la red cristalina) y el de constitución. formación de nuevos compuestos. color. La plasticidad depende de muchas propiedades de las arcillas. Hay un cierto contenido de agua mínimo por debajo del cuál la arcilla deja de comportarse como una masa plástica y se convierte en un material friable. Se entiende por tal la propiedad de un cuerpo que puede deformarse bajo la acción de un esfuerzo y que permanece deformado después de retirada la causa que ha producido dicho cambio. no pierden más que el agua de amasado (agua que se añade a la arcilla para amasarla y moldearla). etc. Si seguimos añadiendo agua. Canales y Puertos Página 44/128 . Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. etc. Desgrasantes Se puede reducir la plasticidad mediante la adicción de materias no plásticas que reciben el nombre de desgrasantes y que disminuyen la contracción y facilitan la salida del agua del interior de la masa. Amasado 4. Este proceso produce una fermentación que aumenta la plasticidad y reduce la tendencia al agrietamiento y el alabeo.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 4: Materiales cerámicos 4. sales solubles que puedan producir perturbaciones en los tratamientos posteriores -Estado de división: reducción a pequeños fragmentos -Homogeneidad de la pasta: las distintas clases de arcillas y desengrasantes han de mezclarse íntimamente -La cantidad de agua: será la elegida según el método de moldeo empleado Para que las pastas reúnan las condiciones necesarias de trabajabilidad y calidad. son explotaciones a cielo abierto y la extracción se realiza por medios mecánicos. -Maduración: consiste en un reposo. Es necesario quitar una capa de material no apto para la fabricación de ladrillos. Cocción 1. Preparación de la pasta 3. tejas. tubos. Se dispone en capas de pequeño espesor adicionando en esta fase los desengrasantes. módulos de cal. suelen estar cerca de las fábricas. La meteorización mejora las condiciones de moldeo. sin circulación de aire y con poca luz.Preparación de la pasta La arcilla extraída en la cantera hay que convertirla en una masa adecuada para la operación de moldeo en forma de ladrillos. Secado 6.Extracción Las canteras de arcilla. Canales y Puertos Página 45/128 . se les puede someter a uno o varios de los procesos siguientes: -Meteorización: consiste en someter a las arcillas a la acción de los elementos atmosféricos.2 PROCESO DE FABRICACIÓN DE LOS MATERIALES CERÁMICOS 1. Se realiza en naves y tiene por objeto la repartición de la humedad -Podrido: consiste en conservar la pasta en naves frías. también llamadas barreros. bloques. procurando que la arcilla tenga una humedad constante. Extracción 2. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Para proceder al moldeo tiene que cumplir ciertas condiciones: -Depuración: es indispensable que la pasta no tenga guijarros. 2. Moldeo 5. El agua disuelve y elimina las sales solubles y la helada desintegra los terrones. Canales y Puertos Página 46/128 . Se eliminan partículas sueltas e impurezas. Moldeo Lo que se consigue con el moldeo es dar al producto una configuración externa. Suele usarse una “criba rotativa o tromel” (cilindro de paredes de chapa con perforaciones. de éstas con los desgrasantes y de todos éstos elementos sólidos con el agua . Gradilla Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Mezclado y Amasado Consiste en conseguir una perfecta homogeneización de la materia prima. es decir. Su aspecto es más rugoso y más estético.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 4: Materiales cerámicos -Levigación: colocación en balsas de las arcillas donde se deslíen en agua para que sedimenten los componentes de mayor densidad eliminando la cal -Tamizado: aumenta el valor cerámico.  -Laminadores 4. entra el material por un extremo y sale por el otro como consecuencia del giro y la inclinación) -Lavado: se hace pasar el agua por la criba rotativa o tromel a la vez que se le añade agua -Preparación mecánica: maquinas que hacen la preparación de la pasta con menor costo y mayor rapidez 3. de las diversas arcillas que se vayan a utilizar. El moldeo tiene repercusión en los procesos subsiguientes por lo que debe cuidarse y controlar su corrección. En estado muy plástico y con mucho líquido se comprime en una gradilla. El moldeo se puede realizar de diversas maneras: Moldeo a mano Método rudimentario útil para producciones a pequeña escala o periódica. Son dos cilindros que giran en un eje horizontal. La tierra se prepara en fosas mediante la adición de agua y un amasado con palas hasta que se suficientemente homogénea.Para ello disponemos de diversa maquinaria: -Mezcladoras–amasadoras -Amasadoras de doble eje: puede aumentarse la energía de amasado construyendo la amasadora con  dos ejes paralelos en lugar de uno que gira en sentido contrario  -Raspadores -Molino de rulos: se usa si la arcilla tiene piedras. Consiste en la eliminación de la pasta de amasado. que consisten en unos locales en los que se hace pasar aire caliente procedente del calor de recuperación de los hornos. hasta reducirla a un 5%.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 4: Materiales cerámicos Moldeo por Extrusión Consiste en empujar una masa de arcilla para hacerla pasar a través de una boquilla formadora. es por tanto. pero tiene el inconveniente de la posible falta de homogeneidad debido a la dificultad de conseguirla cuanto más seca sea la tierra. tejas) Prensado Se utiliza para obtener un producto de apariencia impecable.Se realiza de forma lenta y gradual. 1300 – 1500 ºC Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. 5. etc…). Cocción Cuando se cuecen las arcillas a altas temperaturas. Tiene la ventaja de que no necesita pasar por el secadero. un proceso utilizado para formar piezas que tengan una sección transversal constante: Se obliga a salir la pasta por una boquilla Moldeo por prensas Si las piezas a fabricar tienen relieves y superficies curvas (por ejemplo. Existen distintos tipos de hornos (hornos hormigueros. hornos continuos. 900 – 1000 ºC -Loza y gres cerámico. Secado Las piezas recién moldeadas si se cocieran se romperían por la que hay que someterlas al proceso de secado. Canales y Puertos Página 47/128 .La temperatura en los hornos y el tipo de estos es variable en función de producto: -Azulejos y tejería. 1000 – 1300 ºC -Porcelana. Industrialmente se utilizan cámaras secaderos. se producen unas reacciones que provocan en el material una consistencia pétrea y una durabilidad que las hacen adecuadas para el fin que se las destina. 6. para evitar alabeos y resquebrajamientos. Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 4: Materiales cerámicos 4. obtenida por moldeo. es toda pieza. únicamente detallaremos las siguientes: Clasificación por Cocción Adobes: Son los ladrillos secados al sol y que no han estado sometidos a la acción del fuego Santos: Son los que por un exceso de cocción han sufrido una vitrificación.3 LADRILLOS Ladrillo de arcilla cocida. resultando más o menos alabeados Recochos: Son los que han estado sometidos a una cocción correcta Pintones: Son los que por falta de uniformidad en la cocción presentan manchas pardas y manchas más o menos rojizas Pardos: Son los que han sufrido una cocción insuficiente presentando un color pardo Porteros: Son los que por su situación en las capas exteriores de los hornos de hormiguero apenas se han cocido Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. que se utiliza en construcción. generalmente ortoédrica. Canales y Puertos Página 48/128 . resultando deformados y negruzcos Escafilados: Son los que por un exceso de cocción han sufrido un principio de vitrificación. La denominación de las caras y aristas de un ladrillo es la que a continuación se muestra Existen varias clasificaciones de los ladrillos. secado y cocción a temperatura elevada de una pasta arcillosa. Canales y Puertos Página 49/128 . resulta más barata su fabricación por menor cantidad de pasta 4. volumen y situación de las perforaciones y dos clases Tipos Macizos (M): Ladrillo totalmente macizo o con taladros en tabla. Resiste más el ladrillo que tiene más agujeros pequeños. Cada taladro tendrá una sección de área no superior a 2.78 cm en perforación circular) Perforados (P): Ladrillo con taladros en tabla. Para su cocción se necesita menos combustible 3. según la normativa de ladrillos Existen tres tipos de ladrillo en función del tamaño. aunque menos que el macizo. Menor peso a igualdad de volumen 2. Mayor poder aislante 6. de volumen superior al 10% con la particularidad de que al menos tendrá tres perforaciones Huecos (H): Ladrillo que tiene los taladros en canto o testa.5 cm2 (∅1. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. A igual calidad. de volumen no superior al 10% (% sobre el volumen total). siendo la sección máxima de cada perforación de 16 cm2 Clases Clase V (ladrillo visto): ladrillos para utilizar a cara vista Clase NV (ladrillo común): ladrillo común. para utilizar en fábricas que se revestirán Ventajas de los ladrillos huecos: 1. Menor coste de acarreo 5.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 4: Materiales cerámicos Clasificación por su forma. en cualquiera de las posiciones anteriores. la testa es normal al paramento. resultando las dimensiones de tizón paralelas al mismo. Según la posición de la arista mayor. Triscadas: las que. A panderete cuando. A sardinel o rosca: se apoya la pieza sobre su testa o su canto. resultando las dimensiones de soga paralelas al mismo. También existen las variantes horizontal y vertical. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Canales y Puertos Página 50/128 . las tablas definen el trasdós o intradós del elemento. El sistema adoptado para conseguir la trabazón de toda la fábrica se denomina aparejo A soga: cuando. la tabla es normal al paramento.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 4: Materiales cerámicos Disposición de la obras de ladrillo (aparejos) Los muros y tabiques se construyen colocando los ladrillos ordenadamente unos sobre otro uniéndoles con mortero. la testa es paralela al paramento. existen las variantes horizontal y vertical. apoyada la pieza sobre su testa o su canto. sufren un giro. apoyada la pieza sobre su tabla. quebrándose su paramento o su coronación. A tizón: se apoya la pieza sobre su tabla. Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 4: Materiales cerámicos Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Canales y Puertos Página 51/128 . Grano de oxido de calcio producido durante la cocción que se expansiona al calentarse produciendo desconchados   4. dotándolas de la forma idónea para que encajen entre ellas fácilmente Tipos de tejas Teja curva o árabe Forma de canal troncocónico. Los ladrillos vistos son no eflorecidos o ligeramente eflorecidos. o Caliche . necesitándose 25 unidades para cubrir 1 m2 Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Canales y Puertos Página 52/128 . Los ladrillos vistos son no heladizos y los no vistos no precisan este requisito Defectos de los Ladrillos Los ladrillos pueden presentar: -Eflorescencias: manchas superficiales producidas por la cristalización de sales solubles arrastradas por el agua hacia el exterior en los ciclos humectación-secado. -Desconchado por caliche: desprendimiento de una parte superficial del material que hace un cráter de dimensión media mayor de 7mm.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 4: Materiales cerámicos Propiedades de los Ladrillos Resistencia a la compresión De los macizos y perforados no debe ser inferior a 100 kg/cm2.Los huecos no deben tener menor de 50kg/cm2 Heladicidad Se somete el ladrillo a ciclos hielo/deshielo 25 veces.4 TEJAS Son piezas de material cerámico destinadas a cobertura de edificios aprovechando su carácter impermeable. Los no vistos no precisan este requisito. Peso aproximado de 2 kg. Teja mixta Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. De un largo de 42 cms. de escudo o similares.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 4: Materiales cerámicos Teja plana Con forma rectangular. Encaje o de alicante: tiene un contorno sensiblemente rectangular. y perfectamente plana o ligeramente curvada. y un ancho de 25 cms. Canales y Puertos Página 53/128 . Generalmente presenta orificios para ser clavada en listones de madera. con espesor variable que da lugar a rehundidos y pestañas que permiten el encaje de unas piezas con las adyacentes. En la cara inferior suele tener un resalto para su apoyo en los elementos de cubierta. Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 4: Materiales cerámicos Propiedades de las Tejas Permeabilidad Propiedad importantísima en las tejas. Canales y Puertos Página 54/128 . no gotear antes de dos horas g) No ser heladizas h) Resistencia mínima a compresión 120 Kg/cm2 Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. rectos y superficie lisa e) No estar alabeadas f) Ser impermeables. Será tal que al cabo de dos horas no se produzca goteo Condiciones que deben reunir las Tejas Una teja de buena calidad reunirá las siguientes condiciones: a) Fractura homogénea de grano fino b) Carecer de manchas y eflorescencias c) Dar sonido claro por percusión d) Tener cantos vivos. Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 4: Materiales cerámicos 4. Muy resistente al desgaste. es compacta y no porosa. platos de ducha. Azulejos Son piedras destinadas al revestimiento de paredes. También se emplea en la industria química. Se utilizan en productos sanitarios (inodoros. Loza Son los productos cerámicos de fractura blanquecina. Después de cocido. Canales y Puertos Página 55/128 . Es mala conductora de la electricidad.…) Porcelana Es el producto cerámico más fino. a diferencia de los azulejos. etc.No es rayada por el acero ni atacada por los ácidos. una gruesa. impermeables e inatacables por los ácidos. Constan de dos capas. Extraordinaria compacidad.). porosos y absorbentes teniendo que ser recubiertos con un esmalte para hacerla impermeable y dura. por lo que se utiliza en aisladores. etc. translucida y con sonido metálico. Se utilizan en depósitos o zonas que estén en contacto con zonas corrosivas. Las bovedillas también se fabrican de hormigón. compacta. Por la mezcla de arcillas muy seleccionadas capaces de vitrificar a bajas temperaturas. aseos.5 OTROS PRODUCTOS CERÁMICOS Bovedillas Son productos cerámicos utilizados como elementos prefabricados en forjados. Se emplean en lugares donde la limpieza sea fundamental y frecuente (cocinas. la pieza Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. compuesto por una pasta blanca. salas de ordeño. siendo además muy resistente a la temperatura. (bizcocho de arcilla seleccionada) y otra fina que es un esmalte y le proporciona a impermeabilidad y resistencia al desgaste Gres Material cerámico cuya masa. pero el acabado se realiza con más esmero. Se pueden barnizar y esmaltar como los azulejos. y excepcionalmente al impacto y a la abrasión. Son baldosas de 30 x 50 cm de lado y 5 cm de espesor. gasolineras. peajes… ya que los caminos van lentos. por lo que adquieren un color rojo muy intenso. Son empleadas en terrazas y jardines.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 4: Materiales cerámicos Baldosa cerámicas Hay varios tipos: -Ordinarias. -Loza. Se fabrican con arcilla muy ferruginosas. Adoquines cerámicos Resistencia grande a la flexión y a la compresión. Se usan en carreteras. Son porosos y absorbentes teniendo que ser recubiertos con un esmalte para hacerlos impermeables y duros. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. -Finas. Se utilizan en productos sanitarios. aparcamientos para camiones. Canales y Puertos Página 56/128 . Son los productos cerámicos de fractura blanquecina después de cocidos. Son antideslizantes y no heladizos. ejerciendo gran presión. Para su fabricación se utiliza la misma arcilla que en la fabricación de ladrillo. En 1824. es durante el siglo 19 y 20 cuando empieza a ser importante el interés por el cemento. era el que mejor resultado daba frente a la acción de las aguas marinas. EL CEMENTO 5. constructor de Leeds.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 5: El Cemento 5. sin formación de fase líquida. Se confirmaba que la presencia de arcilla en las cales no sólo no las perjudicaba sino que las mejoraba haciendo posible el fraguado de la cal bajo el agua y que una vez endurecidas fueran insolubles. El cemento Portland ha llegado a una gran perfección y es material industrializado de construcción de mayor consumo. El cemento natural se presenta por calcinación de margas naturales a temperaturas medias. yendo destinada. Existen dos tipos de cementos: los cementos naturales y el cemento Portland. La materia prima es intermedia entre cales hidráulicas y cemento Pórtland. El cemento Portland debido a su importancia será el tratado en este tema Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. con ello mejoró: las dosificaciones y aumentó las temperaturas de cocción hasta lograr la sinterización de la mezcla. Canales y Puertos Página 57/128 . daba el nombre de Portland y patentaba un material pulvurento que amasado con agua y con arena se endurecía formando un conglomerado de aspecto parecido a las calizas de la isla de Portland. este no llegaría hasta que Isaac Johnson molió finamente los nódulos sobrecocidos que quedaban a la salida del horno de Aspdin. No era exactamente como el Portland actual. prácticamente. Estos cementos naturales se trituran y muelen posteriormente por apreciarse mejores comportamientos en el producto final obtenido. Se puede decir que el cemento es el alma del hormigón. con alta proporción de arcilla. precursores de los actuales Portland.1 INTRODUCCIÓN Hasta el siglo 18 los únicos conglomerantes usados fueron los yesos y las cales hidráulicas. Vicat fue un estudioso de la hidraulicidad de las cales que contenían arcillas y fruto de sus estudios son los primeros cementos naturales.El ingeniero inglés John Smeaton encuentra que el mortero formado por adición de puzolana a una caliza. En el siglo 19 empieza a extenderse de manera extraordinaria el uso del cemento y en los inicios del siglo veinte se impone el cemento Portland a los naturales. Joseph Aspdin. en Inglaterra. toda su producción a enlazar piedras sueltas para crear el material pétreo que conocemos como hormigón. por la molienda conjunta del producto de la cocción. S=. Fe2O3 y pequeñas cantidades de otras materias. SiO2. el aluminio. TiO2.la sílice. Las margas presentan como principales contenidos los componentes calizos y componentes arcillosos en distintas proporciones. por lo que son utilizadas como principal materia prima. CaO. La relación en masa (CaO) / (SiO2) no será menor de 2.0 y el contenido de óxido de magnesio (MgO) no excederá del 5. SiO2]. de una mezcla de caliza (carbonatos cálcicos) y arcilla (silicatos de aluminio hidratado) que recibe el nombre de clinker y de un material empleado como regulador de fraguado que.2 COMPONENTES DEL CEMENTO PORTLAND El cemento Portland está formado. calcio y hierro (Al2O3. obtenida por la fusión del mineral de hierro en un horno alto y constituida al menos en dos tercios de su masa por escoria vítrea y que posee propiedades hidráulicas cuando se Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. es yeso dihidrato. pirita Los componentes principales del cemento Portland son: A) Clínker de cemento Pórtland (K) El clínker de cemento pórtland se obtiene por sinterización de una mezcla homogénea de materias primas (crudo. siendo los principales los óxidos de aluminio. generalmente. estando constituido el resto por fases del clínker conteniendo aluminio. B) Clínker de cemento Pórtland (K) empleado en cementos resistentes a los sulfatos y en cementos resistentes al agua de mar Las especificaciones adicionales para los cementos comunes resistentes a los sulfatos y al agua de mar son. y pequeñas cantidades de óxidos de otros elementos (SiO2. El componente mineralógico fundamental es el aluminato monocálcico (CaO Al2O3). C) Clínker de cemento de aluminato de calcio (K) El clínker de cemento de aluminato de calcio es un material hidráulico que se obtiene por fusión o sinterización de una mezcla homogénea de materiales aluminosos y calcáreos conteniendo elementos. pasta o harina) conteniendo elementos. las limitativas de su contenido de aluminato tricálcico y de la suma de sus contenidos de aluminato tricálcico y ferrito-aluminato tetracálcico. hierro y por otros compuestos. en forma de óxidos. Canales y Puertos Página 58/128 . y el hierro. bauxita. El clínker de cemento pórtland es un material hidráulico que debe estar constituido al menos en dos tercios de su masa por silicatos de calcio [3CaO. Fe2O3). CaO. Los componentes principales del clinker son la cal . hasta sinterización.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 5: El Cemento 5. mineral de hierro. K2O. básicamente.). normalmente expresados en forma de óxidos. etc.0 % en masa. en cuanto a su clínker. Otros productos de uso se utilizan en el proceso de fabricación otros componentes como correctores de composición: arena. Cl-. D) Escoria granulada de horno alto (S) La escoria granulada de horno alto se por obtiene enfriamiento rápido de una escoria fundida de composición adecuada.SiO2] y [2CaO.SO3. Na2O. Al2O3. normalmente expresados en forma de óxidos. W) Las cenizas volantes se obtienen por precipitación electrostática o mecánica de partículas pulverulentas arrastradas por los flujos gaseosos de hornos alimentados con carbón pulverizado. dependiendo de su estado de producción o de suministro. a la temperatura ambiente normal. Las puzolanas deben prepararse correctamente. Las puzolanas naturales (P) son normalmente materiales de origen volcánico o rocas sedimentarias con composición química y mineralógica adecuadas. Bastan muy pequeñas cantidades de este último componente para asegurar el fraguado y endurecimiento de la escoria molida. propiedades hidráulicas. Las puzolanas están compuestas esencialmente por dióxido de silicio reactivo (SiO2) y óxido de aluminio (Al203). Las cenizas volantes pueden ser de naturaleza silícea o calcárea. como el clínker de Portland. que es un verdadero cemento. Sus partículas son más o menos porosas y rechinan al aplastarlas con la mano. es decir. Al ser enfriada bruscamente en agua (temple) la escoria se vitrifica y se vuele activa. Estos compuestos son similares a los que se forman durante el endurecimiento de los materiales hidráulicos. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Las cenizas obtenidas por otros métodos no deberán emplearse en los cementos. arcillas. óxido de magnesio (MgO) y dióxido de silicio (SiO2). con el hidróxido de calcio disuelto [Ca(0H)2] para formar compuestos de silicato de calcio y aluminato de calcio capaces de desarrollar resistencia. Canales y Puertos Página 59/128 .Q) Las puzolanas son sustancias naturales de composición silícea o sílico-aluminosa o combinación de ambas. F) Cenizas volantes (V. es decir. secadas o tratadas térmicamente y pulverizadas. deben ser seleccionadas. pizarras o rocas sedimentarias activadas por tratamiento térmico. Las puzolanas naturales calcinadas(Q) son materiales de origen volcánico. las segundas pueden tener. arcillas. Las puzolanas naturales calcinadas (Q) son materiales de origen volcánico. Las primeras tienen propiedades puzolánicas. además. Dado su contenido en cal combinada. por sí sola. Las puzolanas no endurecen por si mismas cuando se amasan con agua.La escoria granulada de horno alto debe estar constituida al menos en dos tercios de su masa por la suma de óxido de calcio (CaO). la escoria fragua y endurece muy lentamente. El resto contiene óxido de aluminio (Al203) junto con pequeñas cantidades de otros compuestos La escoria granulada es una especie de arena (el aspecto y color son parecidos) que se obtiene por enfriamiento brusco en agua de la ganga fundida procedente de procesos siderúrgicos. la escoria no es una simple puzolana. Por su composición y estabilidad la escoria es más dura que el clínker y por eso se muelen por separado. pero finamente molidas y en presencia de agua reaccionan. por lo que debe ser acelerada por la presencia de algo que libere cal. Lo que sucede es que. pizarras o rocas sedimentarias activadas por tratamiento térmico. homogeneizadas. El resto contiene óxido de hierro (Fe203) y otros óxidos. E) Puzolanas (P. sino que tiene de por sí propiedades hidráulicas.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 5: El Cemento activa de manera adecuada. ensayadas conforme a la norma UNE EN 196-1.0 MPa a 28 días. usando una mezcla de un 30 % en masa de ceniza volante silícea y un 70% en masa de un cemento. dióxido de silicio reactivo (SiO2) y óxido de aluminio (Al2O3). Por un lado.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 5: El Cemento Tiene influencia en la corrosión (más basicidad).0% en masa.0% en masa de óxido de cal reactivo. . La proporción de óxido de calcio reactivo será superior a un 10. Consta esencialmente de dióxido de silicio reactivo (SiO2) y óxido de m. Consta esencialmentede óxido de calcio reactivo (CaO).0% y el 15. sean ensayadas conforme a la norma UNE EN 196-3. y un 70% en masa de un cemento tipo CEM I.0% en masa pero inferior al 2. esto debe tenerse en cuenta por el fabricante del cemento. La proporción de óxido de calcio reactivo será menor del 10. Las cenizas volantes que tienen un contenido de óxido de calcio libre superior al 1. tendrá una resistencia a compresión de al menos 10. la ceniza volante será previamente molida hasta una finura comprendida entre el 10% y el 30% en masa. en el desarrollo de resistencias más lentas.m La expansión (estabilidad de volumen) de las cenizas volantes calcáreas no sobrepasará los 10 mm cuando m.0% en masa.0% en masa de óxido de calcio reactivo. excede el límite superior permitido para el contenido en sulfato del cemento. Para su utilización en los cementos resistentes a los sulfatos (SR) y en los cementos resistentes a agua de mar (MR) deben cumplir una serie de especificaciones. Por otro lado. si las cenizas volantes calcáreas contienen entre el 10. G) Esquisto Calcinado (T) El esquisto calcinado. reduciendo convenientemente los constituyentes que contienen sulfato de calcio. cuando las cenizas volantes calcáreas tengan más del 15. determinado por el método descrito en la norma UNE EN 451-1. exigen menos cantidad de agua y la retienen mas. produciendo menores retracciones y por tanto menores riesgos de fisuración.aluminio (Al2O3). en lugar de cemento. La ceniza volante silícea (V)es un polvo fino de partículas esféricas que tiene propiedades puzolánicas. El mortero para ensayo de resistencia a compresión será preparado sólo con ceniza volante calcárea molida. El resto contiene óxido de hierro (Fe2O3) y otros compuestos. tipo CEM I. La ceniza volante calcárea (W) es un polvo fino que tiene propiedades hidráulicas o puzolánicas. Canales y Puertos Página 60/128 . Si el contenido en sulfato (SO3) de la ceniza volante m. El resto contiene óxido de hierro (Fe2O3 y otros compuestos. no excederá del 1. expresada como la proporción en masa de la ceniza retenida sobre el tamiz de 40 micrómetros. se produce en un horno especial a temperaturas de aproximadamente 800 ºC.0% en masa de dióxido de silicio reactivo. el Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. particularmente el bituminoso. Para la realización del ensayo de resistencia a compresión. Debido a la composición del material natural y al proceso de producción. siendo tamizada en húmedo. Las probetas de mortero deben ser desmoldadas 48 h después de su preparación y curadas con una humedad relativa de al menos 90% hasta el ensayo. tendrán un contenido superior o igual al 25. El contenido de dióxido de silicio reactivo no será inferior al 25% en masa. Además.0% en masa.5% en masa son también aceptables con la condición de que el requisito de la expansión (estabilidad) no sobrepase los 10 mm cuando sea ensayada conforme a la norma UNE EN 196-3.usando una mezcla de un 30% en masa de ceniza volante calcárea molida como se ha descrito anteriormente. y el contenido de óxido de calcio libre. no disminuirán la resistencia del hormigón o del mortero en ningún caso. es decir. homogeneizados. Canales y Puertos Página 61/128 . secados y pulverizados. Es un subproducto de la obtención del silicio y el ferrosilicio. calculado a partir del contenido de óxido de calcio. determinada como superficie específica conforme a la norma UNE 80122. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Estarán correctamente seleccionados. Estos componentes suelen mejorar las propiedades físicas de los cementos (tales como la docilidad o la retención de agua). recogiendo partículas de muy pequeño diámetro formadas. especialmente dióxido de silicio. Para este ensayo. determinado por el método del azul de metileno conforme a la norma UNE-EN 933-9será menor de 1. determinado conforme a la norma UNE-EN 13639. H) Caliza (L.50% en masa. Para los subtipos L: no excederá del 0. b) El contenido de arcilla. La información sobre los componentes adicionales minoritarios del cemento será facilitada por el fabricante cuando lo solicite el usuario. el esquisto calcinado presenta propiedades hidráulicas. Se reduce en horno eléctrico cuarzo muy puro y carbón. En consecuencia. LL) Las calizas cumplirán con los siguientes requisitos: a) El contenido de carbonato de calcio (CaCO3). para la producción de silicio y aleaciones de ferrosilício. no será inferior al 75% en masa. la caliza estar molida a una finura aproximada de 5000 cm2/g. además de pequeñas cantidades de óxido de calcio libre y de sulfato de calcio. en estado finamente molido. así como propiedades puzolánicas. principalmente silicato bicálcico y aluminato monocálcico. recogiéndose el humo generado mediante filtro electrostático. y consiste en partículas esféricas muy finas conteniendo al menos el 85% en masa de dióxido de sílice amorfo. principalmente.20 g/100 g. Los componentes adicionales minoritarios no aumentarán sensiblemente la demanda de agua del cemento. c) El contenido de carbono orgánico total (TOC). J) Componentes adicionales minoritarios Los componentes adicionales minoritarios son materiales minerales naturales o derivados del proceso de fabricación del clínker. en función de su estado de producción o suministro. ni reducirán la protección de las armaduras frente a la corrosión. cumplirá uno de los siguientes criterios: Para los subtipos LL: no excederá del 0. I) Humo de Sílice (D) El humo de sílice se origina por la reducción de cuarzo de elevada pureza con carbón en hornos de arco eléctrico. por sílice muy reactiva. También contiene proporciones mayores de óxidos puzolánicamente reactivos.20% en masa.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 5: El Cemento esquisto calcinado contiene fases del clínker. como las del cemento Pórtland. ceniza volante silícia (V). puzolana natural calcinada (Q). 5. El sulfato de calcio puede ser yeso o anhidrita o cualquier. puzolana natural (P). a veintiocho días.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 5: El Cemento K) Sulfato de Calcio El sulfato de calcio se añade durante la fabricación del cemento para controlar el fraguado. ceniza volante calcárea (W). que se añaden para mejorar la fabricación o las propiedades del cemento. mezcla de ellos. medida sobre el residuo seco. humo de sílice (D).Estos aditivos no provocaran. Canales y Puertos Página 62/128 . según sus componentes. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. caliza (L y LL).3 CLASIFICACIÓN DE LOS CEMENTOS Los cementos que contempla la Instrucción española RC-08 son los siguientes: -Cementos comunes -Cementos especiales de muy bajo calor de hidratación -Cementos de albañilería -Cementos de albañilería blanco -Cementos para usos especiales -Cementos resistentes a los sulfatos -Cementos resistentes al agua del mar -Cemento de aluminato de calcio Los cementos se clasifican en tipos. éstas se refieren siempre a uno o varios de los siguientes constituyentes: escoria de horno alto (S). aceleraran o facilitaran la corrosión de las armaduras cuando el hormigón sea armado.5 % en masa del cemento. mientras que la cantidad de aditivos orgánicos no excederá del 0. La cantidad total de aditivos en los cementos no excederá del 1% en masa del cemento (a excepción de los pigmentos). L) Aditivos Los aditivos son componentes no contemplados en los apartados anteriores. esquistos calcinados (T). expresada en newtons por milímetro cuadrado (N/mm2). Los porcentajes en masa de los distintos tipos de cemento excluyen el regulador de fraguado y los eventuales aditivos. Por otra parte. y en clases según su resistencia. El número que identifica a la clase corresponde a la resistencia mínima a compresión. Se exceptúan los cementos para usos especiales en que dicha resistencia se refiere a los noventa días. conviene no confundir los aditivos al cemento con las adiciones. seguidas de la clase de resistencia (32. por un lado.5 . una cantidad adecuada de regulador de fraguado y. por el aprovechamiento de ciertos productos naturales y subproductos industriales. hasta un 5 por 100 de adiciones. por el ahorro de energía que ello supone y. y los cementos de horno alto o puzolánicos. por razones económicas.5). A continuación se indicará la clase de resistencia (32.52. se designarán con las siglas CEM II seguidas de una barra ( / ) y de la letra que indica el subtipo (A ó B) separada por un guión(-) de la letra identificativa del componente principal empleado como adición del cemento.5) y de la letra (R) si es de alta resistencia inicial o de (N) si es de resistencia inicial normal.5-52. eventualmente. Canales y Puertos Página 63/128 .5-42. Los cementos Pórtland con adiciones se vienen empleando en Europa. la designación comenzará con la referencia a la norma EN 197-1. por otro. Por una parte. Estos cementos tienen las mismas clases resistentes que los cementos tipo I. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos.42.5 . Se designará con las siglas CEM I. por otra. con gran éxito. y seguidamente la letra R si se trata de un cemento de alta resistencia inicial o la letra N en el caso de ser de resistencia inicial normal. Los cementos Portland con adiciones tienen un comportamiento intermedio entre los Portland tipo I. En estos cementos.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 5: El Cemento CEMENTOS COMUNES Cemento Portland Los cementos Portland se obtienen por molturación conjunta de clínker Portland. Canales y Puertos Página 64/128 .Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 5: El Cemento Tabla I: Cementos Comunes Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 5: El Cemento Tabla II: Prescripciones mecánicas y físicas de los cementos comunes Tabla III: Prescripciones químicas de los cementos comunes Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Canales y Puertos Página 65/128 . 5 R. la designación comenzará con la referencia a la norma EN 197-1 Ejemplo 1: Cemento Pórtland EN 197-1 CEM I 42.5 N-LH. En estos cementos. A continuación. la designación comenzará con la referencia a la norma EN 197-1. Ejemplo 3: Cemento Pórtland mixto EN 197-1 CEM II/ A-M(S-V-L) 32. de clase resistente 32.5 y resistencia inicial normal.5-42. de clase resistente 32. además entre paréntesis.5 y alta resistencia inicial.5 N. En el caso de cementos puzolánicos tipo IV o cemento compuesto tipo V.5) y seguidamente la letra R si se trata de un cemento de alta resistencia inicial o la letra N en el caso de ser de resistencia inicial normal. Canales y Puertos Página 66/128 .5 y resistencia inicial normal. En el caso del cemento común de bajo calor de hidratación. B ó C). Ejemplo 2: Cemento Pórtland con caliza EN 197-1 CEM II/A-L 32.5 y alta resistencia inicial. corresponde a un cemento de clase resistente 42. Los cementos con escorias de horno alto.5-52. En estos cementos. Ejemplo 4: Cemento con escorias de horno alto EN 197-1 CEM III/B 32. de clase resistente 32. En el caso del cemento Pórtland mixto (M) se indicará. respectivamente. CEM IV y CEM V. se reflejará la clase de resistencia (32. de clase resistente 32. corresponde a un cemento con un contenido entre 6 % y 20 % en masa de escoria granulada de horno alto (S). la designación comenzará con la referencia a la norma EN 197-1. Ejemplo 5: Cemento Pórtland con caliza EN 197-1 CEM II/A-L 32.5 y resistencia inicial normal. corresponde a un cemento con escorias de horno alto. se debe añadir las letras LH al final de la designación correspondiente a un cemento común. entre paréntesis. las letras identificativas de los componentes principales empleados como adición. con un contenido entre 66% y 80% en masa de escoria granulada de horno alto (S). seguidas de una barra ( / ) y de la letra que indica el subtipo (A. los cementos puzolánicos y los cementos compuestos se designarán con las siglas CEM III. se indicará además. las letras identificativas de los componentes principales empleados como adición.5 R.5 N. ceniza volante silícea (V) y caliza (L). corresponde a un cemento de bajo calor de hidratación. con un contenido entre 6% y 20% en masa de caliza. corresponde a un cemento con un contenido entre 6 % y 20 % en masa de caliza. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 5: El Cemento En estos cementos. 5. por lo que no debe utilizarse por debajo de los +5º C. Canales y Puertos Página 67/128 .Los cementos siderúrgicos son más susceptibles de experimentar cambios de tonalidad más o menos irregulares después de endurecidos.5 L-LH. dada su lentitud. porque estos cementos dan morteros y hormigones un poco agrios Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. de acuerdo con la tabla de abajo. Ejemplo 1: Cemento de escorias de horno alto de baja resistencia inicial EN 197-4 CEM III/B 32.5. a continuación se indicará la clase de resistencia (32. por lo que pueden ser utilizados sin riesgo en grandes macizos. de clase resistente 32. son muy sensibles a las bajas temperaturas. Estos cementos presentan poca retracción y un débil calor de hidratación.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 5: El Cemento Cemento con Escorias de Horno Alto Los cementos de escorias de horno alto de baja resistencia inicial se identificarán por el tipo y subtipo de cemento. que presentan riesgos de retracciones elevadas. hay que emplear bajas relaciones agua/cemento y vigilar el amasado. Sus grandes enemigos son la sequedad y el calor. corresponde a un cemento de escoria de horno alto. No deben emplearse los de fabricación muy reciente. corresponde a un cemento de escoria de horno alto. de clase resistente 32. con un contenido entre 66% y 80% en masa de escoria granulada de horno alto (S). Además se debe añadir la letra L con el fin de indicar la baja resistencia inicial. que retardan apreciablemente su endurecimiento. Los cementos de horno alto de baja resistencia inicial tendrán una reducida resistencia inicial comparada con la de un cemento común de la misma clase de resistencia y podrán necesitar de algunas precauciones adicionales tales como la ampliación del tiempo de retirada del encofrado y un cuidado especial con climatología adversa.5 y 52. En estos cementos.5 y de baja resistencia inicial. Por igual motivo y para evitar desecaciones prematuras y rápidas. la designación comenzará con la referencia a la norma EN 197-4.5 L. A cambio y por la misma razón. El hormigón de cemento de escorias presenta una rotura de color verdoso característico. Ejemplo 2: Cemento de escorias de horno alto de baja resistencia inicial y de bajo calor de hidratación EN 197-4 CEM III/B 32. con baja resistencia inicial y bajo calor de hidratación. 42.5).Quizá la idea más importante que debe retenerse en relación con estos cementos es que necesitan efectuar su endurecimiento en medio constantemente húmedo durante dos semanas al menos. En el caso de que además sea de bajo calor de hidratación se deben añadir al final las letras LH. con un contenido entre 66% y 80% en masa de escoria granulada de horno alto (S). disminuyendo su porosidad y haciéndolo más compacto.Los cementos puzolánicos son algo más untuosos y manejables que el Portland. en especial en ambiente frío. pavimentos. puede decirse que los cementos siderúrgicos son delicados y exigen más precauciones en su empleo que los Portland. y requieren en general más agua de amasado que el Portland normal. pero a largo plazo llegan a superar las resistencias de éste. eliminando así un peligro en ambientes agresivos. Cemento Compuesto Sus características y aplicaciones son intermedias entre las correspondientes a los cementos tipo III y IV. hormigonados bajo agua.). Cemento Puzolánico Los cementos puzolánicos endurecen más lentamente. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. por lo que mejoran la plasticidad del hormigón. el cemento va ganando resistencias con la edad en mayor proporción que el Portland. Conviene utilizar dosificaciones amplias. En resumen. Son más resistentes que éstos a las aguas sulfatadas. etc. las de mar y las muy puras. En general es preferible una buena dosificación en cemento de una categoría inferior a otra pobre de categoría superior. La ventaja de los cementos puzolánicos es que la puzolana fija la cal liberada en la hidratación del clínker. Canales y Puertos Página 68/128 . obras marítimas. lo que aumenta su resistencia química. obras en aguas muy puras o ambientes medianamente agresivos. Un vibrado enérgico vence esta rigidez durante la puesta en obra. El color negruzco de las puzolanas oscurece de forma típica a estos cementos. resultando aptos para su empleo en hormigones bombeados. Todo ello lo hace recomendable para gran número de obras (canales. para evitar falta de homogeneidad y el riesgo de tener endurecimientos irregulares.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 5: El Cemento que incitan a quien los amasa a echar más agua a la hormigonera. el cemento puzolánico confiere al hormigón una elevada densidad. bien amasadas. Como el proceso liberación-fijación de cal se prolonga mucho en el tiempo. al formarse nuevos compuestos resistentes de naturaleza muy estable. pero no deben utilizarse si la agresividad es grande. Por las mismas razones. 5. con un contenido entre 36% y 55% en masa de puzolana natural (P) y de clase resistente 22. Cemento de Aluminato de Calcio Esta compuesto únicamente por clinker de cemento de aluminato de calcio.El cemento de aluminato de calcio se identificará por las letras CAC. la designación comenzará con la referencia a la norma UNE-EN 14647. Canales y Puertos Página 69/128 . En estos cementos.5. Los hormigones o morteros fabricados con cementos especiales de muy bajo calor de hidratacion necesitan una proteccion adicional contra la desecación y la carbo natación durante su curado. termodinámicamente estable.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 5: El Cemento Cemento especial de muy bajo calor de hidratación Se identificara por el tipo de cemento. No se hace referencia a la clase de resistencia.5. corresponde a un cemento de aluminato de calcio. la designación comenzara con la referencia a la norma UNEEN 14216. Ejemplo : Cemento especial puzolanico de muy bajo calor de hidratacion EN 14216 VLH IV/B (P) 22. alcanzando en pocas horas valores similares a los del cemento Pórtland a 28 días. obtenido a partir de una mezcla definida de materiales aluminosos y calcáreos sometida a tratamiento térmico adecuado. Ejemplo: Cemento de aluminato de calcio EN 14647 CAC. de acuerdo con la tabla de abajo y por las cifras 22. La resistencia al hielo de los cementos especiales de muy bajo calor de hidratacion deber ser adecuada para las condiciones ambientales en el lugar de su utilización. que indican la resistencia nominal. Este cemento. corresponde a un cemento especial puzolanico de muy bajo calor de hidratacion. desde su estructura hexagonal a primeras edades a una estructura cúbica. Este proceso es muy dependiente de la relación agua/cemento y de la Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. El Cemento de Aluminato de calcio desarrolla resistencias a mucha mayor velocidad que el cemento Pórtland. Con el tiempo las resistencias suelen disminuir al tener lugar el proceso de conversión de los aluminatos de calcio hidratados. En ciertas condiciones de humedad y temperatura pueden presentar a largo plazo una apreciable regresión de sus resistencias mecánicas (así ha sucedido en España en buen número de forjados de edificación fabricados con viguetas de cemento aluminoso). permite obtener morteros y hormigones refractarios. ni mezclarse con ningún otro tipo de cemento. o productos resultantes de dicho proceso. Con áridos adecuados. en reparaciones de vías de agua. El sulfato de calcio se añade en pequeñas cantidades a los otros componentes del cemento de albañilería durante su fabricación para controlar el fraguado. el cemento aluminoso no debe emplearse en hormigón armado y. han de seguirse las prescripciones establecidas en la Instrucción EHE y la las indicaciones de la norma UNEEN 14647. por su gran velocidad de endurecimiento. Los componentes inorgánicos de los cementos de albañilería deben ser materiales seleccionados a partir de: -Materiales minerales naturales. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. aditivos tal y como se recoge en la tabla de abajo. cuando sea necesario.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 5: El Cemento temperatura durante las primeras 24 horas después de la puesta en obra. componentes inorgánicos y. Se emplea con ventaja en hormigones refractarios y. -Materiales minerales empleados en el proceso de fabricación del clínker. menos aún. pero en cambio no resisten las aguas alcalinas y su carácter ácido favorece la corrosión de las armaduras. Canales y Puertos Página 70/128 . en hormigón pretensado. resiste bien algunos medios agresivos siempre que no sean alcalinos y para asegurar la durabilidad de obras con él elaboradas. Están compuestos por clínker de cemento Pórtland. Los hormigones con cemento aluminoso son muy poco porosos y casi insensibles a los agentes químicos de carácter ácido. Por ello. El cemento de aluminato de calcio tiene buena resistencia a los sulfatos. -Cales hidratadas y/o hidráulicas para la construcción de acuerdo con la norma UNE-EN 459-1. 5 R Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos.5 X corresponde a un cemento de albañilería. además de las prescripciones relativas a su tipo y clase. En estos cementos. Ejemplo: Cemento de albañilería EN 413-1 MC 12. Cemento Resistente a los Sulfatos Se consideran los cementos en cuya composición se haya empleado un clínker que cumpla las condiciones descritas en la tabla de abajo. omitiendo el prefijo CEM. Los cementos resistentes a los sulfatos se designarán de la misma manera a la expresada para los correspondientes cementos comunes.5 y sin aditivo inclusor de aire.5 y 22.5 R/SR UNE 80303-1 Corresponde a un cemento pórtland. Los cementos de albañilería se identificarán empleando las letras MC. de clase de resistencia 42. cuando se aplique. las adicionales que se establecen en dicha tabla. de clase resistente 12. Son cementos muy útiles para obras en contacto con terrenos yesíferos o aguas selenitosas y deben tener bajo contenido en aluminatos. Canales y Puertos Página 71/128 . -Pigmentos inorgánicos (excepto aquellos que contengan negro de humo) de acuerdo con la norma UNE-EN 12878.5) y. seguidas de la clase de resistencia (5. En estos cementos. seguida por una barra ( / ) y de las siglas que identifican la característica adicional correspondiente (SR). Estos cementos deberán cumplir. resistente a los sulfatos.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 5: El Cemento -Componentes especificados en la norma UNE-EN 197-1. la designación finalizará con la referencia a la norma UNE correspondiente. 12. Ejemplo 1: I 42. la designación comenzará con la referencia a la norma UNE-EN 413-1. la letra X. 42.5 N UNE 80307.5 X UNE 80305. de la letra X y de la referencia UNE 80. Ejemplo: ESP VI-I 32.5. En el caso de un cemento que. Cemento Resistente al Agua del Mar Los cementos con características adicionales resistentes al agua de mar se designarán de la misma manera a la expresada para los correspondientes cementos comunes. Cemento para Usos Especiales En el caso de cemento para usos especiales.5 N Cemento de Albañilería Blanco En el caso del cemento de albañilería blanco se designará con las siglas BL seguidas del tipo y clase de resistencia 22. Ejemplo 2: III/B 32. subtipo B y clase de resistencia 32. corresponde a un cemento para usos especiales. Ejemplo 2 I 42.305. Ejemplo: BL 22. resistente a los sulfatos y de clase de resistencia 42.5N . Ejemplo 1: III/B 32. Canales y Puertos Página 72/128 . seguida por una barra ( / ) y de las siglas que identifican la característica adicional correspondiente (MR).5 R/MR UNE 80303-2 Corresponde a un cemento con escorias de horno alto (tipo III). se indicará la designación correspondiente al tipo (ESP VI1). omitiendo el prefijo CEM. seguido por una barra ( / ) y después MR. se incluirán unas siglas a continuación de las otras. también sea de bajo calor de hidratación (LH).5N) y de la referencia a UNE 80.5 N. SR. blanco. de clase resistente 32.5N . seguido por una barra ( / ) y después. subtipo B. se incluirán unas siglas a continuación de las otras. además de poseer la característica SR. resistente al agua de mar. además de poseer la característica MR. también sea de bajo calor de hidratación (LH). corresponde a un cemento de albañilería (tipo MC). expresadas en este orden: primero LH.5 R. expresadas en este orden: primero LH.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 5: El Cemento En el caso de un cemento que. resistente al agua de mar. la designación finalizará con la referencia a la norma UNE correspondiente.5 N-LH/MR UNE 80303-2 Corresponde a un cemento con escoria de horno alto (tipo III). En estos cementos. de bajo calor de hidratación y clase de resistencia 32.32. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos.5 y resistencia inicial normal.5 y sin agente inclusor de aire.307.5 N-LH/SR UNE 80303-1 Corresponde a un cemento pórtland (tipo I) de bajo calor de hidratación. seguida de la relativa a la clase de resistencia (22. de clase resistente 22. Fraguado y endurecimiento Cuando un cemento se amasa con agua en proporción del 20 al 35% en peso.Como progresivo desarrollo de resistencias mecánicas queda regulado por la naturaleza y estructura de las películas coloidales que recubren los granos y que avanzan hacia el núcleo en la hidratación. en general. ya que influye decisivamente en la velocidad de las reacciones químicas que tienen lugar durante su fraguado y primer endurecimiento. En la velocidad de fraguado y endurecimiento entran en juego: -Finura de molido del cemento -Temperatura del agua de amasado -Presencia o no de materias orgánicas e inorgánicas y aditivos Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 5: El Cemento 5. Si el cemento posee una finura excesiva. Este fenómeno es consecuencia de las precipitaciones sólidas o cristal que se producen durante las reacciones de hidratación y que dan lugar a un aumento progresivo de la viscosidad de la pasta. se forma una pasta que mantiene su plasticidad durante un tiempo muerto después del cual la pasta empieza a rigidizarse rápidamente hasta que desaparece su plasticidad a la vez que va aumentando su resistencia de forma gradual. por lo que. Hay que distinguir dos fases: Fraguado La pasta pierde su plasticidad llegando a adquirir algo de resistencia. Al entrar en contacto con el agua. Canales y Puertos Página 73/128 . su retracción y calor de fraguado son muy altos (lo que. el conglomerante resulta ser más susceptible a la meteorización (envejecimiento) tras un almacenamiento prolongado.Es frecuente confundir los términos fraguado y endurecimiento cuando en realidad son dos fenómenos distintos y hasta tal punto lo son que pueden existir cementos de fraguado lento y de endurecimiento rápido. resulta perjudicial).4 CARACTERISTICAS FISICAS Y MECÁNICAS DE LOS CEMENTOS Finura de molido Es una característica íntimamente ligada al valor hidráulico del cemento. Endurecimiento Ganancia progresiva de resistencias de una pasta fraguada. su rendimiento sería muy pequeño al quedar en su interior un núcleo prácticamente inerte. al principio se observa una elevación fuerte de temperatura seguida de un fuerte descenso con un mínimo y luego.01 mm. si dichos granos fuesen muy gruesos. y disminuye su resistencia a la aguas agresivas. El fraguado va acompañado de desprendimiento de calor. un pico que puede considerarse como el final del fraguado. los granos de cemento se hidratan sólo en una profundidad de 0. además. cuya porosidad va disminuyendo a la vez que las resistencias mecánicas van creciendo con el paso del tiempo. mide la expansión. junto con los áridos. por consiguiente. Una vez relleno con la pasta de cemento.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 5: El Cemento Expansión Los ensayos de estabilidad de volumen tiene por objeto manifestar. Consiste en un pequeño molde cilíndrico abierto por una generatriz y terminado por dos agujas para amplificar la expansión. a corto plazo. el riesgo de expansión tardía que puede tener un cemento fraguado debida a la hidratación del óxido de calcio y/o del óxido de magnesio libres. la propiedad más interesante es sus resistencias mecánicas. Canales y Puertos Página 74/128 . El método de ensayo (Norma europea EN 196-3). tienen que conferírselas y esto lo logran porque al amasarlos con agua dan lugar a pastas que endurecen y tienen una gran cohesión y. presentando. durante tres horas. los cementos. generalmente. se mantiene 24 horas en la cámara húmeda. El aumento de la distancia de las dos puntas de las agujas después de sumergido el molde en agua en ebullición. estas pastas una gran adherencia con los áridos que componen el mortero y el hormigón. Resistencia mecánica La aplicación fundamental del cemento es la fabricación de morteros y hormigones destinados a la construcción de elementos en los que. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. afogarado y retracción. -Endurecimiento muy rápido. de tres meses. -Estabilización de suelos. sobre todo. -Precauciones para evitar fisuración por retracción durante las primeras horas. -Precauciones para evitar fisuración por retracción durante las primeras horas. -Cuidar el almacenamiento. -Cuidar dosificación.5 y 42. -Baja retracción. -Obras en aguas. No debe prolongarse más de dos -Cuidar el meses.-Hormigón en masa de pequeño o mediano volumen . -Obras en aguas. -Prefabricado. -Desencofrado muy rápido. terrenos o ambientes agresivos. -Endurecimiento rápido. terrenos o ambientes agresivos. el curado. No debe prolongarse más de un mes. -Obras de hormigón armado de mediano volumen o espesor. incluso con Prefabricación. -Hormigón pretensado. -Fuerte calor de hidratación -Tendencia a fisuras de -Poca resistencia química. almacenamiento. -Resistencia mecánica media. Clases 42. -Obras en aguas.5R -Bajo calor de hidratación. el curado. rápido y altas resistencias. -Elementos o piezas fisurables por retracción. Características Limitaciones Indicado para No indicado para Precauciones -Cuidar el almacenamiento.5R -Resistencia mecánica muy alta.-Pavimentos y firmes de carreteras. a todas edades. -Hormigonado en tiempo muy frío.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 5: El Cemento 5. debe prolongarse más sobre todo. -Piezas de hormigón armado de gran espesor. -Macizos de gran volumen. amasado y. Clases 52.5 CARACTERISTICAS LIMITACIONES E INDICACIONES Cementos Portland tipo I Clases 32. -Poca resistencia química. -Hormigón pretensado. -Poca resistencia química. sobre todo en dosificaciones altas.5 y 32. tratamiento higrotérmico. Canales y Puertos Página 75/128 . Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. -Obras de hormigón armado que requieren endurecimiento -Hormigón armado. No -Cuidar el amasado y. -Hormigón armado .5R -Resistencia mecánica alta. terrenos o ambientes agresivos.5 y 52. -Elementos o piezas fisurables por retracción. Endurecimiento sensible a los climas secos y fríos. en especial en climas secos y fríos. Evitar desecación durante el primer periodo de endurecimiento en climas cálidos y secos. sobre todo en climas fríos o temperaturas bajas. Obras de hormigón en masa en ambientes débilmente agresivos por salinidad o por sulfatos. terrenos ambientes agresivos. Resistencia mecánica media. Obras en aguas. Sensibles a las bajas temperaturas durante la ejecución. Pavimentos y cimentaciones.5R Clases 42. Curado prolongado en ambiente húmedo. Prefabricados con tratamiento higrotérmico. Tipo II-P y II-V Clases 32. Hormigón armado. salvo los indicados. sobretodo en climas fríos o temperaturas Precaucione bajas. Hormigón armado. en especial en climas secos y fríos. Endurecimiento algo más lento que el portland I. Hormigones más impermeables. Pavimentos y cimentaciones. carbónicas o con débil acidez mineral. Característi cas Bajo calor de hidratación. Baja retracción. El almacenamiento no debe prolongarse más de tres meses. evitando la desecación. Obras de gran impermeabilidad.5 y 42. Moderado calor de hidratación. terrenos ambientes agresivos.5R Bajo calor de hidratación. Clases 42. secos y cálidos. Hormigón en masa. Endurecimiento sensible a los climas secos y fríos. o secos y cálidos. terrenos o ambientes agresivos.5R Resistencia mecánica alta Baja retracción. El almacenamiento no debe prolongarse más de dos meses. Estabilización de suelos.5 y 32. Estabilización de suelos. Moderado calor de hidratación.5R Resistencia mecánica alta. Limitaciones Sensibles a las bajas temperaturas. Prefabricación y pretensado. Obras de hormigón en masa en ambientes débilmente agresivos por salinidad o por sulfatos. Hormigón pretensado con armaduras adherentes. Baja retracción. Macizos de gran volumen y piezas de gran espesor.incluso de gran volumen. El CEMENTO PORTLAND MIXTO (CEM II/A-M y B-M) tiene unas características y aplicaciones que pueden considerarse como suma de las correspondientes a los cementos tipos II-S. Hormigón pretensado. Resistencia mecánica media.5 y 42. Indicado para Hormigón armado. El CEMENTO PORTLAND CON CALIZA (CEM II/A-L) tiene unas aplicaciones análogas a las de los cementos portland de su misma clase.. II-P y II-V. terrenos ambientes agresivos. Obras en aguas. trabajabilidad.5 y 32. salvo los indicados. Obras en aguas. Evitar desecación durante el primer periodo de endurecimiento en climas cálidos y secos.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 5: El Cemento Tipo II-S Clases 32. s El almacenamiento no debe prolongarse más de tres meses. fisuración.incluso de gran volumen. Hormigonado en tiempo de heladas. Pavimentos y cimentaciones. pero los hormigones con él fabricados presentan unas propiedades adicionalesmejorando la hidratación. retracción. Curado prolongado. Hormigón armado o en masa en ambientes ligeramente agresivos por aguas puras. Hormigón en masa. No indicado para Hormigonado en tiempo de heladas. salvo los indicados. etc. Curado prolongado en ambiente húmedo. Curado prolongado. El almacenamiento no debe prolongarse más de dos meses. Hormigón en masa. Hormigón en masa que tolere un moderado calorde hidratación. Hormigonado en tiempo de heladas Hormigón pretensado. Canales y Puertos Página 76/128 . Obras en aguas. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. evitando la desecación. Hormigón armado. Prefabricación con tratamiento higrotérmico. Baja retracción. Obras de hormigón en masa o armado en ambientes húmedos y ligeramente agresivos por salinidad o por sulfatos.5 y III/A-42. Preferir dosis ricas de clase 32. sobre todo en climas fríos o a temperaturas bajas. Endurecimiento lento.). Obras de hormigón en masa de grandes volúmenes (grandes cimentaciones. Menor trabajabilidad que el portland. Indicado para No indicado para Hormigonado a bajas temperaturas. Obras que requieren altas resistencias iniciales. carbónicas o con débil acidez. Característic as Limitaciones Cemento puzolánico tipo IV III/B-32.5 y III/B-42. Precaucione s Curar prolongadamente. sobre todo en climas secos y fríos. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Prolongar el curado.5 Moderado calor de hidratación. Cimentaciones. Obras de hormigón en masa o armado en ambientes húmedos o agresivos por salinidad o por sulfatos.5 a dosis pobres de clase 42. Ciertos prefabricados. incluso de gran volumen. Obras en medios agresivos por aguas puras. Prolongar el amasado evitando exceso de agua. evitando al máximo la desecación prematura. vertederos industriales o sanitarios. Obras de gran superficie y poco espesor. Evolución de resistencias más Muy sensibles a las bajas lenta que el portland. Obras que requieren altas resistencias iniciales. Prolongar el tiempo de desencofrado. Prefabricados con tratamiento higrotérmico.5.5 Clases 32. sobre todo en climas fríos o a temperaturas bajas. Obras en ambiente muy agresivos. Prolongar el tiempo de desencofrado. pavimentaciones y obras subterráneas. Obras en ambientes muy agresivos. Baja más compactos.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 5: El Cemento Cementos de horno alto tipo III III/A-32.5 Hormigones más trabajables. etc. Preferir dosis ricas de clase 32. pavimentaciones y obras subterráneas.5. Mayor resistencia química que el portland. Obras en ambientes muy secos. Obras de gran superficie y poco espesor. Obras marítimas. temperaturas. Hormigones vistos. Cimentaciones..5 a dosis pobres de clase 42. Bajo calor de hidratación. Obras de hormigón en masa. Prolongar el curado. muros de contención. incluso de gran volumen. presas. cemento portland.. evitando al máximo la desecación prematura. Hormigones muy impermeables. Hormigonado en climas secos o fríos. Menor trabajabilidad que el portland. más impermeables y de mayor retracción. Prolongar el amasado evitando exceso de agua. Hormigones vistos.5 y 42. Hormigón pretensado. Resistentes al resistencia química que con el agua de mar y a los sulfatos. Baja retracción. Canales y Puertos Página 77/128 . Hormigonado a bajas temperaturas. Evitar desecación durante el primer periodo de endurecimiento en climas cálidos y secos. Obras que requieren altas resistencias iniciales. Obras marítimas. Obras de hormigón en masa. Obras en ambientes muy secos. Obras marítimas. Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 5: El Cemento 5. en algunos casos. la calidad del cemento es similar y el problema que podría achacársele de mayor contaminación ambiental está hoy en día solucionado con los filtros electrostáticos de gran eficacia. En los últimos años se ha experimentado un gran avance en todo el proceso de fabricación del cemento. reduciendo el consumo energético y los costos.6 PROCESO DE FABRICACIÓN DEL CEMENTO PORTLAND Materias primas + correctores->crudo->horno->clínker + yeso->cemento Para la fabricación del cemento Portland hay dos sistemas que se denominan de "vía seca" y de "vía húmeda". de aquí que actualmente. en el sistema de vía seca. y el mayor costo y dimensión de los hornos. con nódulos realizados con esta materia amasada con muy pequeña cantidad de agua. Canales y Puertos Página 78/128 . la mayor parte del cemento que se fabrica se realice por vía seca. el horno se alimenta con la materia prima seca y pulverulenta y. El primer sistema. La vía seca permite un ahorro energético de como mínimo el 15% sobre la vía húmeda. por otra parte. tiene algunas ventajas que no llegan a compensar el mayor consumo de combustible requerido para evaporar la gran cantidad de agua que lleva la pasta. que ha sido muy empleado hasta hace unos años. y que prácticamente sólo difieren en la preparación de la materia prima o crudo que penetra en el horno En el sistema de vía húmeda. y mejorando la calidad y uniformidad de los productos obtenidos mediante la automatización de las plantas y el control continuo de la calidad. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. las materias primas se deslíen en unos tanques y la pasta homogeneizada resultante alimenta el horno. que oscila entre el 35 y el 50%. en clinker. Produciéndose las siguientes reacciones: Arcilla + calor arcilla activada + agua Caliza + calor CaO + CO2 En el horno. donde los materiales blandos como las arcillas se obtienen por excavación y los materiales duros como las calizas mediante perforación o voladura.5m. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. taqueo y trituración. 2. perfectamente dosificada para que el contenido en óxidos sea el preciso para el tipo de cemento que se ha de fabricar. Obtención y preparación de las materias primas Su obtención se lleva acabo en canteras o minas a cielo abierto. hasta la sinterización. Posteriormente la mezcla de materias primas y de correctores. Canales y Puertos Página 79/128 .Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 5: El Cemento 1. se trituran en machacadoras de mandíbulas hasta un tamaño de 20-25 mm. Cocción La cocción del crudo se realiza en hornos rotatorios ligeramente inclinados que están formados por un tubo cilíndrico de acero revestido interiormente de material refractario cuya longitud alcanza hasta 150 m y cuyo diámetro puede sobrepasar los 4. en su caso. y molida recibe el nombre de crudo y con ella se alimenta el horno. El material triturado debe secarse dado que su humedad dificulta la posterior molienda. el crudo se transforma por cocción. Las materias primas extraídas en la cantera por voladuras. escorias siderúrgicas. Los molinos de cemento son molinos de bolas que similares a los de crudo. etc. humo de sílice. la proporción de yeso a emplear depende del contenido de aluminato tricálcico. cenizas volantes.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 5: El Cemento 3. caliza. Pueden añadirse también aditivos que en cantidades inferiores al 1% se pueden utilizar eventualmente para facilitar el proceso de fabricación del cemento. así como mejorar el balance energético del proceso de fabricación. cuando se pretendan conseguir cementos de características especiales frente a determinados medios. Molienda El clinker y el yeso (sulfato de calcio dihidrato) que actúa como regulador de fraguado se muelen conjuntamente a un grado de finura elevado en molino de cemento. llevan un estricto control de temperatura. Aparte de estos dos componentes fundamentales pueden adicionarse al molino puzolanas anaturales. Canales y Puertos Página 80/128 .. los aditivos no deben perjudicar las propiedades y comportamientos de los morteros y hormigones.. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. así como la marca comercial y. puede sufrir alteraciones consistentes en la hidratación de sus partículas más pequeñas (meteorización). Esto se traduce en un retraso en los tiempos de fraguado y en una disminución de las resistencias mecánicas. requiriendo tanta más agua de amasado cuanto mayor haya sido el proceso de meteorización. Recepción y Almacenamiento Si se trata de sacos. La meteorización del cemento se traduce también en un aumento de la pérdida al fuego. éstos deben llevar impreso en una de sus caras el tipo y clases de cemento. su retraso en el fraguado y su eventual pérdida de resistencias mecánicas. la Dirección Facultativa puede eximirlo de los ensayos de recepción. especialmente las de compresión a cortas edades. Cuando el cemento experimenta un almacenamiento prolongado. eventualmente. Si el cemento posee un sello o marca de conformidad oficialmente homologado. las restricciones de empleo. Suministro. pero teniendo en cuenta sus nuevas características: su distinta granulometría. correspondiente a las partículas finas meteorizadas. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. La toma de muestras y los ensayos de recepción deben llevarse a cabo según indica la Instrucción española RC-08.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 5: El Cemento 4. Canales y Puertos Página 81/128 . A veces puede utilizarse un cemento ligeramente meteorizado. disminuyen el calor de hidratación y la retracción en las primeras edades. Este ensayo es el que detecta la meteorización de forma más directa y cuantitativamente expresiva. Al desaparecer los finos. que pierden así su valor hidráulico. Canales y Puertos Página 82/128 .Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 5: El Cemento Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. químicas y granulométricas. haciendo que pueda prescindirse de juntas o uniones que. pueden añadírsele otros productos o materiales para mejorar algunas características determinadas. es un material con resistencias apreciables a compresión y que aunque posea ciertas resistencias débiles a tracción. En primer lugar. comparando su resistencia a la tracción con la de compresión se observa una fuerte descompensación lo que habla muy mal de su isotropía. de tamaño máximo limitado. Es un material pesado con una relación peso/ resistencia elevada. EL HORMIGÓN 6. En segundo lugar. la calidad del proyecto del mismo. consolidación y curado. por otra parte. con la única limitación de la complejidad del molde y ello debido al carácter plástico que posee cuando se encuentra en estado fresco. tal y como se conoce hoy día. En tercer lugar. Las facetas negativas que pueden presentar un Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. hidráulicas o mecánicas que pueden figurarlo. A este material básico y en el momento de su amasado. permite aumentarlas apreciablemente valiéndose del acero que se puede colocar en su interior en los lugares adecuados.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 6: El Hormigón 6. presenta cierta inestabilidad de volumen frente a acciones térmicas. pero quizás una de las más notable sea el que está formado por materiales abundantes y baratos por lo que es difícil suponer que en un futuro próximo le puedan salir competidores que le hagan perder el primer puesto. eliminando así una de sus principales características: su monolitismo. Canales y Puertos Página 83/128 . Podríamos dar otras muchas razones de peso que justifican el lugar de privilegio que ocupa. es un material de construcción constituido básicamente por rocas. a veces.1 INTRODUCCIÓN El hormigón. Pero no todo son ventajas en el hormigón. unidas por una pasta formada por un conglomerante (cemento) y agua. pues a este material se le pueden poner serios inconvenientes. de su ejecución. el hormigón es sensible a determinados agresivos de tipo físico o químico. El que al hormigón se le considere hoy como al rey universal de los materiales de construcción se debe a sus indiscutibles ventajas. que cumplen ciertas condiciones respecto a sus características mecánicas. algunos de los cuales pueden llevarlo a la ruina en un tiempo relativamente corto. presenta la ventaja sobre otros materiales resistentes de proporcionar piezas de un gran monolitismo. es un material que permite conseguir piezas de cualquier forma por complicada que ésta sea. puesta en obra. los inconvenientes que presenta el hormigón no responden a valores fijos ya que muchos de ellos pueden reducirse tanto que hasta pueden llegar a anularse dependiendo mucho de la elección que se haya hecho de los materiales componentes. De todas formas. incluso en los nudos. son zonas débiles. dando lugar al hormigón armado y pretensado. Canales y Puertos Página 84/128 . Freyssinet proyecta y construye los primeros postes prefabricados de hormigón pretensado para la transmisión de energía eléctrica.000 años aparecen en el norte de Chile las primeras obras de piedra unidas por un conglomerante hidráulico procedente de la calcinación de algas.A partir de 1845 se comienzan a fabricar objetos en los que se combina el hormigón y el acero surgiendo de esta forma el primer hormigón armado. Eduardo Torroja. ya en 1897. Los cementos especiales en la actualidad no se parecen en nada al cemento de Aspdin. El empleo de superfluidificantes permite conseguir hormigones prácticamente autonivelantes pero que presentan unas altas características resistentes o bien. Wright. cada día ha ido perfeccionándose como consecuencia de la mejora experimentada por los materiales que lo componen y el avance de la tecnología. En 1910 se introduce la enseñanza del hormigón armado en la Escuela de Ingenieros de Caminos de Madrid. En España. Puede decirse que el primer padre del cemento fue Vicat. no solo en cuanto a ahorro energético (actualmente un cemento requiere para su fabricación menos de la mitad de calorías por tonelada que la que se precisaba en 1940)..Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 6: El Hormigón hormigón pueden eliminarse si se posee un amplio conocimiento de sus problemas y de las posibilidades que nos ofrecen los nuevos materiales y tecnologías. Hace 5. pero es a partir de 1890 cuando adquiere un impulso extraordinario su empleo. hormigones perfectamente trabajables con reducida relación agua/cemento y muy altas resistencias. Los romanos dieron un paso importante al descubrir un cemento que fabricaban mezclando cenizas volcánicas con cal viva: cemento de puzolanas. Pier Luigi Nervi son figuras señeras en el empleo del hormigón armado y pretensado. sino que también en cuanto a sus características de composición y granulometría que han hecho que la evolución de sus resistencias a edades de 28 días sea más rápida que la de los cementos de hace sólo unos años. Los áridos también han contribuido a la mejora de los hormigones: el conocer la reacción superficial que se produce entre ellos y la pasta de cemento ha dado lugar a una mejora importante de la adherencia entre estos materiales. situada al sur de Inglaterra. el ingeniero de Caminos José Eugenio Rivera. construye numerosas obras con hormigón. las mejoras que han experimentado han sido muy importantes. que propuso en 1817 el sistema de fabricación que se sigue empleando en la actualidad: mezclas de calizas y arcillas dosificadas en las proporciones convenientes y molidas conjuntamente. al descubrirse que las calizas que poseían una proporción importante de arcillas proporcionaban morteros de mejores características. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. A principios de 1933. Es en 1875 cuando se construye en Francia el primer puente de hormigón armado con una luz de 16.5 m. en su constante evolucionar. La primera patente para la fabricación de cemento fue otorgada en 1824 a Joseph Aspdin quien denominó al producto obtenido con el nombre de "cemento Portland" debido a que el color del hormigón logrado se parecía a la piedra natural de Portland. El hormigón. El primer paso en el empleo de la actual materia prima de los cementos se dio en Inglaterra en 1756. Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 6: El Hormigón Los modernos vibradores permiten conseguir una amplia gama de frecuencias que hace que puedan entrar en vibración simultáneamente todos los gránulos del hormigón desde los áridos más gruesos hasta las partículas más finas; por otra parte, mediante el empleo simultáneo de compresión y vibración puede lograrse consolidar hormigones muy secos y conseguir resistencias muy elevadas. El hormigón se ha impuesto de tal forma que hoy es imposible encontrar una construcción en la que no esté presente en alguna parte de la misma. Se puede decir que el hormigón es un material universal pues, en cualquier país, por pequeño que sea, existen áridos y materias primas para fabricar cemento y por tanto para hacer hormigón. Es de esperar que en un futuro próximo, el hormigón continúe perfeccionándose, mejorando sus características mecánicas y reduciendo, poco a poco, los defectos que como cualquier otro material de construcción posee con lo cual sus perspectivas de empleo serán cada vez más prometedoras. A su favor juega el ser un material noble compuesto por otros muy abundantes y económicos, con una capacidad muy amplia de adquirir por moldeo una gran variedad de formas, con unas resistencias mecánicas buenas y que cada vez van incrementándose y con un consumo de energía de formación muy pequeño, frente a otros materiales de uso en construcción. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos Página 85/128 Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 6: El Hormigón 6.2 CLASIFICACION DE LOS HORMIGONES Por su Densidad Los hormigones estructurales pueden clasificarse por su densidad en Ligeros .................................................de 1.200 a 2.000 kg/m3. Normales ............................................. de 2.000 a 2.800 kg/m3 Pesados.................................................más de 2.800 kg/m3. Por su composición Hormigón ordinario: Confeccionado con áridos pétreos (naturales y de machaqueo) con una curva granulométrica continua, teniendo áridos gruesos y finos, en proporciones adecuadas. Hormigón sin finos: Son hormigones en los que no existe el árido fino o las fracciones más finas de este. Son porosos y filtran el agua. Hormigón Ciclópeo: Es hormigón ordinario al que se le añaden, durante su puesta en obra, áridos de un tamaño mayor de 30cm de diámetro. Vertido en proporciones que no se pierda la compacidad aceptada. Se utiliza en cimentaciones, cuando estas son excesivamente profundas. Hormigón Unimodular: Es un hormigón donde el árido es de un único tamaño, dando hormigones muy porosos. Hormigón ligero: Hormigón donde el árido grueso es de baja densidad (pumita, escorias granuladas, arcillas expandidas, etc.). Hormigón pesado: compuesto de conglomerante y árido de alta densidad. Se usa para estructuras o muros para impedir radiaciones. Hormigón Refractario: Hormigón que resiste altas temperaturas, así como la abrasión en caliente. Se fabrica con cemento de aluminato de calcio y áridos refractarios. En función de su Armado Hormigón en masa: Es un sistema constructivo, estructural o no, que emplea hormigón sin armadura o con esta en cantidad y disposición muy pequeña. Es apto para resistir compresiones. Hormigón armado: Es un sistema constructivo generalmente estructural, donde el hormigón lleva incorporado armaduras metálicas a base de redondos de acero corrugado, con la misión de resistir los esfuerzos de tracción y flexión. De este modo se consigue un material resistente tanto a los esfuerzos de compresión como a los de tracción. Los esfuerzos de compresión son soportados por el hormigón. Los esfuerzos de tracción se resisten gracias a la armadura.La obtención de estructuras de hormigón armado se lleva a cabo del modo siguiente: se dispone un encofrado o molde con la forma del elemento de construcción que se desea conseguir, se introduce en él la armadura de acero y se vierte el hormigón fresco en el interior del encofrado, de modo que recubra y envuelva la armadura. Cuando el hormigón ha fraguado, se retira el encofrado y se obtiene el elemento. Así, en el caso de una viga, la armadura se Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos Página 86/128 Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 6: El Hormigón sitúa en la zona inferior del elemento, que está sometida a esfuerzos de tracción, mientras que la masa del hormigón se acumula en la zona superior, sometida a esfuerzos de compresión. De este modo, las vigas soportan bien los esfuerzos de flexión, que, como se sabe, son el resultado de la combinación de esfuerzos de compresión y de tracción.Por otra parte, el recubrimiento del hormigón, una vez fraguado, garantiza la impermeabilidad de la estructura y, por lo tanto, la inoxidabilidad de la armadura de acero. Como la unión entre el hormigón y el acero es puramente mecánica, es conveniente que las barras de refuerzo estén retorcidas o posean salientes superficiales, con el fin de incrementar la adherencia y evitar el deslizamiento. El hormigón armado se emplea en todas las estructuras realizadas con hormigón tales como cimentaciones, tanto como de zapatas como de zanjas, arriostramiento o zunchos, pilares, jácenas, vigas y viguetas, etc. Hormigón pretensado: Si los esfuerzos de tracción a los que se somete el hormigón armado son muy grandes, las barras de las armaduras pueden experimentar dilatación elástica, con lo que el hormigón que las recubre se rompe. Para mejorar la resistencia del hormigón a grandes esfuerzos de tracción, se tensan previamente las barras de acero con el fin de compensar la dilatación que pudieran experimentar. Así se obtiene el hormigón pretensado. El hormigón pretensado es una variedad de hormigón armado cuyas varillas han sido tensadas antes de que se produzca el fraguado del hormigón. Posteriormente se desarrolló el hormigón postensado, en el que las varillas se introducen en el hormigón y se tensan después de que éste ha fraguado. Sin embargo, la denominación de hormigón pretensado se ha generalizado para ambas técnicas. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos Página 87/128 Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 6: El Hormigón 6.3 COMPONENTES DEL HORMIGÓN Los componentes básicos del hormigón son cemento, áridos, agua y eventuales aditivos. Se estudiará cada componente en detalle a continuación, CEMENTO El cemento ha sido estudiado en el apartado anterior. Los cementos que se pueden utilizar para la confección de hormigones son aquellos que cumplan la Instrucción para la Recepción de Cementos RC08 así como las condiciones físicas, mecánicas y químicas que deben cumplir estos cementos AGUA El agua es el segundo componente del hormigón, empleándose en el amasado del mismo y en el curado.El agua de amasado que participa en las reacciones de hidratación del cemento y además confiere al hormigón la trabajabilidad necesaria para una correcta puesta en obra. Hay tres tipos de aguas: -Aguas naturales. Se encuentran en la superficie de la tierra y nunca son puras. Puede ser: Agua de lluvia. Tiene indicios de sales minerales (nitratos y nitritos). Aguas de superficie o subterráneas. Son aguas que contiene CO , sulfatos, cloruros, nitritos, nitratos, 2 sales de calcio y sustancias orgánicas. Aguas de mar .Contiene muchas sales (35 gr/l).En general esta agua tiene demasiadas sales para ser utilizadas. -Aguas potables. Son aquellas que son aptas para beber. Es necesario que contengan en solución algunos gases como aire y CO2, sales de K, Na, Ca y Mg (generalmente en forma de bicarbonatos), algo de cloruros y fluoruros y pequeña cantidad de sílice para ser igual a los líquidos del organismo. Deberá tener un pH=7. Para aguas básicas el pH no se limita. La dureza ideal es de 20*-30* hidrotimétricos franceses. (1* H.T. = 0.01 gr. CO3Ca/l).La dureza indica el contenido total de sales cálcicas magnésicas y CO2. Si es < de 4*. Muy peligrosas. Puras. Al ser muy puras tienen mucha capacidad de disolución y disuelven y arrastran la cal liberada de los hormigones. Si es de 20+ a 30+. Son aguas buenas. Si es de 30+-60+. Son malas para uso domestico. Si es > de 60+ -Aguas minerales. Contienen sustancias especiales en solución en cantidades relativas importantes. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos Página 88/128 Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 6: El Hormigón El agua de amasado tiene las misiones de: -Hidratar los componentes activos del cemento (participa en las reacciones de hidratación del cemento) -Actuar como lubricante haciendo posible que la masa fresca sea trabajable por lo que confiere al hormigón la trabajabilidad necesaria para una correcta puesta en obra pero teniendo cuidado con el exceso de ésta pues provoca más porosidad y disminuye la resistencia. Esto daría lugar a hormigones muy secos. para obtener un hormigón trabajable. de la estrictamente necesaria para hidratar el cemento. Por lo que. para lo cual se necesita una cantidad relativamente pequeña. La EHE-08 dice preescribe que el agua utilizada. tanto para el amasado como para el curado del hormigón en obra. En general podrán emplearse todas las aguas sancionadas como aceptables por la práctica. Las aguas que son aptas para la bebida. por eso hay que echar más cantidad. -Sustancias disueltas (<15 gr/l). El agua debe estar limpia y exenta de impurezas por encima de ciertos límites. El SO3 -Cloruros (< 3 gr/l). La cantidad de agua de amasado debe limitarse al mínimo estrictamente necesario. aunque hay algunas no potables que pueden usarse en el amasado. -Sulfatos (< 1 gr/l). En terrenos con variación del nivel freático es recomendable bajar la limitación a 5gr/l. De ellos los sulfatos y cloruros se estudian aparte. Canales y Puertos Página 89/128 . difíciles de trabajar. Influye en la oxidación de las armaduras. son aptas para el amasado del hormigón. pues producen modificaciones en el fraguado y endurecimiento. una cantidad de agua que varía entre 0'20 y 0'22 veces el peso de dicho cemento. -Hidratos de carbono (= 0). se suma al que contiene el cemento y los áridos. no deben emplearse. Deben cumplir una serie de limitaciones: -pH Las aguas con pH>5 se pueden usar cementos ricos en cal. Para hidratar un determinado peso de cemento sólo es necesario. no deben contener ningún ingrediente dañino en cantidades tales que afecten alas propiedades del hormigón o a la protección de las armaduras frente a la corrosión. excepto algunas aguas minerales. a pesar de la disminución de resistencia que origina. por lo que hay que tener precaución cuando se está cerca de las limitaciones en cualquiera de los materiales. Como principal elemento hidratador del cemento. No obstante. Si el agua empleada en el amasado del hormigón es la justa. desde el punto de vista químico. caída de resistencia y perdida de durabilidad. Retrasan o impiden el fraguado. tendremos hormigones poco trabajables. Se entiende por tal el residuo salino seco que se obtiene al evaporar el agua. El agua de curado aportando la humedad necesaria durante las primeras edades de endurecimiento para compensar las pérdidas de agua por evaporación y permitir que se siga produciendo la progresiva hidratación del cemento que van dando lugar al aumento de resistencias mecánicas. la relación w/c (en peso) que empleamos debe ser mayor o igual a 0'3. ya que el agua en exceso se evapora y crea una serie de huecos en el hormigón que disminuye la resistencia. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Los áridos cumplen en el hormigón tres funciones fundamentales: -Disminuye las retracciones propias de la pasta de cemento. debe condicionarse. Al ser de menor coste que la pasta de cemento. Puede emplearse un agua agresiva que produzca un 15% como máximo de pérdida de la resistencia a compresión comparado con un hormigón fabricado con aguas potables. para lo cual no deben reaccionar con el cemento. Los áridos deben ser inertes y no modificar las características del hormigón. La utilización del agua de mar reduce la resistencia del hormigón. humus. restos orgánicos vegetales que reaccionan con la cal liberada. En efecto. Son aceites. aproximadamente el 80% del volumen del hormigón está ocupado por áridos siendo el resto la pasta de cemento que rellena los huecos existentes entre ellos y que crea una capa que envolviendo a los gránulos los mantiene unidos. ÁRIDOS Son productos granulares inertes. especialmente en elementos de gran volumen. únicamente permitido en hormigón sin armaduras. en un 15% aproximadamente. Se recomienda en estos casos la utilización de un cemento con características adicionales MR o SR.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 6: El Hormigón -Sustancias orgánicas (< 15 gr/l). -Abaratar el costo del producto por unidad de volumen al ser un material muy barato. Por ello. pudiendo provocar. su empleo. fluencia. En las primeras edades de endurecimiento el hormigón sufre una disminución de volumen (retracciones) tanto mayores cuanto mayor sea la cantidad de cemento empleado. abrasión e incluso durabilidad del hormigón. grietas y fisuras que faciliten las vías de acceso para el ataque por corrosión de las armaduras y un debilitamiento mecánico del hormigón. Canales y Puertos Página 90/128 . Los áridos que intervienen en el hormigón evitan o disminuyen esta fisuración. se desprende que cuanto mayor sea el peso de los mismos más económico será el hormigón -Ejercen una influencia muy positiva en las resistencias mecánicas. no solo a que sean o no admisibles las manchas y eflorescencias que habitualmente originan su uso. sino también a que el hormigón con ella fabricado cumpla las características resistentes exigidas. en comparación con el cemento. los áridos desempeñan un papel muy importante en las características de este material. de naturaleza orgánica procedentes de las rocas y que interviene como componente del hormigón. Aunque no toman parte en el fraguado y endurecimiento del hormigón. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. grasas. pero son algo menos duros y mas alterables que los silíceos. que se caolinizan. -Partículas blandas. no deben usarse en morteros y hormigones: -Los áridos que contengan sulfatos oxidables (como pirita amarilla dorada). las que retrasan la hidratación del cemento. siendo peligroso en el árido grueso ya que debilita la resistencia del hormigón. calcedonia) -Los áridos de yeso. aquellas que perjudican la adherencia de la pasta con el árido. Solo aplicable al árido grueso. que no tienen silicatos inestables ni compuestos ferrosos. En general. o las que pueden impedir el endurecimiento del hormigón -Terrones de arcilla. compuestos ferrosos.Dimensional. Los áridos de origen silíceo dan magnificas propiedades al hormigón. -Minerales pizarrosos -Áridos meteorizados -Los áridos de potencial reactividad frente a los álcalis del cemento (áridos silíceos como ópalo. Que no cambien sus propiedades ante agentes químicos -Buen coeficiente de forma -Buena granulometría -Ausencia de impurezas que perturben los procesos de fraguado o endurecimiento -Ser inertes. sienitas y gabros.Químicas. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Que no reaccionan con componentes del cemento ni otros agentes.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 6: El Hormigón Las características que se exigen de un árido son: -Económicas dentro de que cumplan nuestras necesidades técnicas. Que no aumentes de volumen ante agentes físicos . Los áridos de origen eruptivo no son recomendables por los feldespatos. los que tengan materia orgánica y los procedentes de rocas blandas (areniscas friables) -Rocas heladizas. Se presentan en forma de esferas que se deshacen con los dedos. pues aun en pequeñas proporciones son muy peligrosas por su oxidación y posterior hidratación. Se entiende por sustancias perjudiciales las que por sus exigencias necesitan aumentar la cantidad de agua haciendo disminuir las resistencias mecánicas del hormigón. Suelen ser de color blanco y no se deshacen con los dedos. Los calizos duros también son buenos (son casi siempre de machaqueo). es decir. produciendo un aumento de volumen y una figuración. Canales y Puertos Página 91/128 . Las escorias siderúrgicas se comprobaran que son estables. De estos. pero sanos. Es un material débil. -Buena resistencia a compresión y al desgaste 33 -Limpios -Durabilidad -Estabilidad . Son fragmentos de rocas más blandos. los más usados son los granitos. Afecta a la durabilidad. menos finos contiene la mezcla. caída de resistencia y anomalías en el fraguado.5 a 1. nDan coqueras. Los mojados ceden agua. oEA>80 Cuando mayor es este valor. sulfuros piritas). fraguado y endurecimiento del hormigón. Varía con el contenido en agua de 1. Canales y Puertos Página 92/128 . -Compuestos de azufre. pueden absorber más agua y lo hacen al amasar el hormigón. Reacciona con la cal liberada y produce caída de resistencias y modificaciones en el fraguado y endurecimiento. no deben emplearse áridos con una porosidad > 10% a no ser en hormigones ligeros. Se emplea para conocer la dosificación en volumen de los áridos. etc. materia vegetal. -Ion cloro.7 Kg/dm . madera. Es sumable a las del agua por lo que es preciso tener cuidado cuando se está cerca del límite. El almacenamiento de los áridos debe realizarse: -Protegiéndolos del ambiente y del terreno -No mezclando tamaños -Evitando su segregación Propiedades de los Áridos Humedad Los áridos pueden presentarse: -Secos -Con humedad interna -Saturados con superficie seca -Mojados con agua libre En las dos primeras formas. etc. oEnsayo de equivalencia. entre 2. es necesario tenerlos en cuenta al dosificar.5 y 2. EA>75 cuando la exposición sea I. Son partículas de carbón. -Materia orgánica. Provienen de sulfatos (yeso). IIa y IIb y no estén sometidos a ninguna clase especifica de exposición. -Áridos finos. Sin embargo. pues los poros absorben el agua de amasado.063.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 6: El Hormigón -Material retenido por el tamiz 0.7 Kg/dm 3 Porosidad En la norma española no existe ninguna limitación. Varia poco en los áridos naturales. 3 Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Es necesaria para la dosificación en peso.4% del peso del cemento. resistencia. -Densidad relativa de la roca. El Cl total aportado por componentes debe ser ≤ del 0. Densidad Hay dos tipos: -Densidad aparente de conjunto. Es mayor cuanto más rugosa es la superficie y cuanto más limpios.7 mm. porosidad y estado superficial del árido.. calizos. siendo L. graníticos. Canales y Puertos Página 93/128 . lavado. Textura Superficial Junto con la forma. Si pasa mucho significa que hay mucho desgaste.Según el proceso mecánico que han experimentado para su suministro y uso. Una muestra de 5 Kg de árido de tamaño inferior a 37.A. La adherencia mecánica que permite la unión a escala microscópica depende del estado superficial del árido. de machaqueo obtenidos por desintegración artificial mediante trituración.A su vez estos se clasifican según la composición (en función de la familia petrológica de procedencia) pueden ser silíceos.=peso de lo que pasa por 1.7/peso muestra. etc. tiene influencia en las resistencias. mayor superficie de contacto tiene con la pasta y mayor adherencia con ella.. -Hormigón normal. poseen superficies rugosas y aristas vivas) y rodados los que proceden de la desintegración natural y erosión de las rocas que son en general redondeados con superficies lisas sin aristas Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Dureza Si los áridos van a utilizarse en obras en las que el hormigón va a estar sometido a desgaste o impacto. Es importante conocer la resistencia a impacto y al desgaste. Después se tamiza por el 1. Resistencias Mecánica Se determinan en cubos de 7 cm. basálticos.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 6: El Hormigón Estabilidad Los áridos deber ser estables física y químicamente: Adherencia La adherencia árido-pasta depende de la naturaleza. Se debe a que cuanto más rugosos es el árido.5 mm se somete a impacto con bolas durante 500 vueltas. no pudiendo hacerse en áridos menores. especialmente cuando se quieren conseguir hormigones de alta resistencia. -Ensayo de Los Ángeles. R =1500 kp/cm 2 Un hormigón puede tener más resistencia a compresión que el árido. repercutiendo más en la resistencia a flexotracción que en la compresión. R =1000 kp/cm c c 2 -Hormigón expuesto al hielo. Los áridos de pueden clasificar según su procedencia (o naturaleza) y según su tamaño: Según Procedencia o Naturaleza Áridos naturales: proceden de la desintegración natural o artificial de rocas sin más transformaciones que las mecánicas de cribado. 6/12. las partículas se suelen dividir en varios grupos comprendidos entre diversos tamaños límites que. Los áridos de machaqueo dan hormigones más resistentes. En su designación debe figurar siempre referida al proceso de fabricación es el caso de las arcillas expansivas y las escorias siderúrgica Por su Tamaño Los áridos deben tener un tamaño comprendido entre ciertos límites superiores e inferiores. La Instrucción española define como árido fino o arena a la fracción del mismo que pasa por el tamiz de 4 mm de luz de malla. etc. por lo que para evitar confusiones es preferible denominarles según los tamaños de sus límites extremos (árido 3/6. Dentro de estos límites.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 6: El Hormigón Los áridos rodados proporcionan hormigones dóciles y trabajables con una cantidad de agua discreta. Tamiz Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos..08 mm. dentro de esta clasificación aún se puede hacer una subdivisión: arena gruesa. Un exceso de finos disminuye la calidad del hormigón en todos los aspectos. sin embargo.. pero tienen menos trabajabilidad Áridos artificiales: fabricados con materias primas que sufren una transformación mecánica. Se clasifican según el proceso de obtención. ya que al ser angulosos se traban unos con otros. pues dependiendo de la composición de estas las propiedades del hormigón variarán de forma notable.) según las distintas regiones. almendrilla. las variaciones de la granulometría de las gravillas y gravas influye poco en la resistencia de los hormigones a igualdad de relación agua/cemento. inferior a 0. sean sanas y no estén descompuestas. 12/20.La división más simple es en dos grupos que denominados árido fino y árido grueso. térmica y química. Las arenas procedentes de machaqueo son siempre buenas mientras no tengan exceso de finos. garbancillo. Canales y Puertos Página 94/128 . etc). La arena es el árido de mayor responsabilidad en los hormigones. gravilla. grava. no ocurre igual con las variaciones en la granulometría de las arenas. No es posible hacer un buen hormigón con una arena mala. de tamaño entre 4 y 2 mm. mezclándoles en las proporciones adecuadas den lugar a un árido compuesto que tenga la máxima capacidad.. arena fina.08 mm. y finos. entre 2 y 0. En los áridos gruesos también existe una subdivisión en grupos que reciben diversos nombres (piñoncillo. siendo árido grueso la fracción del mismo que queda retenida en ese tamiz. 20/40. morro. En general. Y la d es la máxima abertura del tamiz por el que pasa menos del 10 % en peso. una fracción del mismo pasará por él y otra quedará retenida.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 6: El Hormigón Se designaran con una fracción. y hallar el porcentaje que entra en el árido cada uno de ellos. Las curvas granulométricas además de ser muy útiles para la composición de áridos distintos. los resultados obtenidos se representan en un gráfico (curva granulométrica) en el que en ordenadas se colocan es escala decimal los porcentajes que pasan acumulados por cada tamiz y. la fracción que pasa se somete a cribado por el tamiz inmediatamente inferior y así sucesivamente. El estudio de la distribución por tamaños de un árido se hace cribándolo a través de una serie de tamices normalizados Al realizar el análisis granulométrico se inicia el cribado por el tamiz mayor de la serie. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. siendo d el tamaño mínimo y D el tamaño máximo del árido. Una vez realizado el tamizado de la muestra. D/d. o sea. en separar al árido en diferentes fracciones de partículas del mismo tamaño. tienen la ventaja de permitir identificar rápidamente si estos tienen exceso de fracciones gruesas o finas. o la presencia de discontinuidades en la distribución por tamaños. La relación entre el peso retenido en cada tamiz con respecto al peso total de la muestra nos da el porcentaje retenido parcial por ese tamiz. El análisis granulométrico de un árido consiste en determinar la distribución por tamaños de las partículas que lo forman. Canales y Puertos Página 95/128 . Los análisis granulométricos permiten determinar en que proporciones se han de mezclar los áridos para obtener una granulometría del árido resultante que se parezca lo más posible a una curva granulométrica ideal de compacidad máxima. La D es la mínima abertura del tamiz por el que pasa más del 90% en peso cuando además pasa el total (100%) por el tamiz de abertura doble. en abcisas y en escala logarítmica (a fin de que la separación entre los distintos tamices sea la misma dado que estos están en progresión geométrica de razón 2) la abertura de los tamices. que no se requieren como F. resistencias mecánicas. Pueden accesoriamente modificar alguna o algunas de las propiedades o características del hormigón. -Cada vez son más utilizados. menores resistencias mecánicas y menor protección ante ataques físicos y químicos -El hormigón armado y el postensado no podrán usar cloruros. -Función secundaria.P. o Obreros especializados. -La utilización de estos aditivos presupone: o Emplear productos garantizados. exudación. en estado fresco o endurecido. menor protección de armaduras. fraguado. puesta en obra. resistencias a acciones químicas.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 6: El Hormigón ADITIVOS Aditivos son aquellas sustancias o productos que. producen la modificación deseada. Cuanto mayor permeabilidad. etc. morteros o pastas.). La fabricación de un hormigón con aditivos debe realizarse con un control adecuado de la cantidad de aditivo incorporado ya que un exceso importante puede tener consecuencias negativas en el hormigón resultante. o Permiten reducción de cantidades de cemento. altas temperaturas. aunque esto puede tener consecuencias negativas. sulfitos ni otros productos que puedan favorecer la corrosión de las armaduras. sulfatos. Los aditivos se transportarán y almacenarán de manera que se evite su contaminación y que sus propiedades no se vean afectadas por factores físicos o químicos (heladas. segregación. o Permiten modificar: docilidad. El fabricante suministrará el aditivo correctamente etiquetado. debido a: o Se perfeccionan constantemente y se han obtenidos productos de total garantía. de alguna de sus características. Canales y Puertos Página 96/128 . de sus propiedades habituales o de su comportamiento. Presentan una eficacia independiente de la que ejerce la F.   Los aditivos tienen como funciones:   -Función principal. -Efecto secundario. mortero o pasta. o Pueden reducir el coste de obra al mejorar rendimientos. etc.S. El empleo de un aditivo puede producir modificaciones inevitables de ciertas propiedades o características de los hormigones. Cada aditivo se caracteriza y define por producir una modificación determinada y solamente una de alguna de las propiedades del hormigón. o Conocer las bondades del mismo. incorporados al hormigón antes del amasado (o durante el mismo o en el transcurso de un amasado suplementario) en una proporción no superior al 5% del peso del cemento. en estado fresco o endurecido. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. mortero o pasta. independientemente de la que proporciona la función principal. resistencias a acciones químicas. No mejoran resistencias mecánicas excepto en el caso de las cenizas.. (0.) del hormigón -Plastificantes.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 6: El Hormigón Los aditivos se pueden clasificar en los siguientes tipos: -Aditivos que modifican la reología (estudio de la deformación y el fluir de la materia) del hormigón fresco Sustancias o productos que modifican o mejoran la trabajabilidad. favoreciendo la solubilidad de los componentes. hormigonado en tiempo frio. (ductilidad. -Reductores de agua (fluidificantes). Producen eflorescencias.Su carácter acido siempre favorece la corrosión por lo que se prohíbe en postensado y en armado. dándose las dos simultáneamente. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. (0. Su función principal es aumentar significativamente la trabajabilidad manteniendo constante la relación a/c y producir una reducción considerable de la relación a/c para la misma trabajabilidad. o Se usan entre el 2 y el 5% del peso del cemento. ni segregación de finos. Canales y Puertos Página 97/128 . Su función principal es Reducir la cantidad de agua manteniendo la trabajabilidad y aumentar la trabajabilidad manteniendo la cantidad de agua -Superplastificantes (superfluidificantes).5-0. No deben producir fenómenos acusados de exudación. manejabilidad. acelerándolo. docilidad. pero si mejoraran la impermeabilidad. Tienen como finalidad reducir o acelerar el tiempo de fraguado del cemento (principio y final). o Los plastificantes actúan procesos físicos. o Se recomienda para: reducir el tiempo de encofrado.1-0. o Inconveniente. trabajos rápidos y trabajos submarinos. Conviene usar dosificaciones superiores a 300 Kg/m3. pero exigen más agua. Sólido pulverulento e insoluble en agua que favorece la puesta en obra (cenizas volantes). al aumentas los finos. -Aceleradores. Su forma de actuar es: -Bajan la tensión superficial del agua -Dispersan los granos del cemento -Aumentan la velocidad de hidratación del los granos del cemento -Aditivos que modifican el fraguado y/o endurecimiento Su función principal es modificar el fraguado y/o endurecimiento.3% del peso del cemento). Estos aditivos pueden retrasar el fraguado u el endurecimiento.5% del peso del cemento). retardándolo o impidiéndolo.. hormigón bombeado e inyectado. sacarosa. Canales y Puertos Página 98/128 . 6. Retrasan el tiempo de fraguado (principio y fin) del cemento. oclusor)     ‐Aceleradores de endurecimiento. No existe un método único de dosificación. o Se emplea en el hormigonado en tiempo caluroso. transporte a grandes distancias. compacidad.I. Su función es acelerar el desarrollo de las resistencias mecánicas  iniciales. o Su dosificación se realiza en estado líquido y entre el 0.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 6: El Hormigón -Retardadores.C. -Aditivos para proyección. celulosa o sustancias inorgánicas solubles. Desaireantes -Aditivos que mejoran la resistencia a las acciones físicas -Anticongelantes (evitan la congelación del hormigón fresco) -Hidrófugantes (reducen la permeabilidad del hormigón). resistencia. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. La Peña). -Otros aditivos -Aditivos para el bombeo. Bolomey.   -Aditivos que modifican el contenido de aire Inclusores de aire Generadores de gas Generadores de espuma. pero nunca a veintiocho  días. pudiendo tener un efecto bivalente (fluidificante. Faury) y otro definido por las resistencias mecánicas. glucosa. glicerina. compuestos cálcicos solubles. almidón. o Son sustancias orgánicas: hidratos de carbono. como los azucares.     ‐Inhibidores. -Aditivos para inyección. durabilidad.1 y el 1% del peso del cemento. Impiden el fraguado del cemento. -Colorantes. etc. especialmente la de compresión (A.4 DOSIFICACION DE HORMNES Los métodos de dosificación de hormigones tienen por finalidad encontrar las proporciones en que hay que mezclar a los diferentes componentes de los mismos para conseguir mezclas que posean determinadas características de consistencia. etc. aumentando el tiempo de trabajabilidad.   o Al emplearlos disminuyen la resistencia a compresión en las primeras horas. sino que pueden dividirse en dos grupos fundamentales: uno que tiene como principal dato de partida la dosificación de cemento (Fuller.. La mayor parte del hormigón utilizado en la construcción procede de plantas o centrales de hormigonado. Canales y Puertos Página 99/128 . se procede al amasado de los distintos componentes El amasado del hormigón tiene por finalidad recubrir a los áridos de una capa de pasta de cemento y mezclar a todos los componentes hasta conseguir una masa uniforme. pueden ser también de eje horizontal y de eje vertical. En pequeñas obras las hormigoneras más empleadas son las hormigoneras basculantes. Una vez determinada la dosificación adecuada según los criterios anteriores.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 6: El Hormigón 6. Hormigonera basculante Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. tiene una importancia capital en las características del producto obtenido.5 FABRICACION. con controles de calidad continuos. que actualmente están muy automatizadas. El amasado se realiza en mezcladores u hormigoneras. TRANSPORTE Y PUESTA EN OBRA DEL HORMIGON La fabricación del hormigón así como su puesta en obra. camiones. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Canales y Puertos Página 100/128 .Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 6: El Hormigón Central de hormigonado Una vez amasado el hormigón. dumpers. blondines. pudiendo ser intermitente (carretillas.) o continuo (cintas transportadoras o bombeo). grúas. hay que transportable hasta su lugar de empleo. etc. Cualquiera que sea el método de puesta en obra del hormigón. tomando una serie de medidas: -No se debe verter desde alturas superiores a 2 metros. Canales y Puertos Página 101/128 . siendo el medio más simple el vertido del hormigón desde el dispositivo de transporte al encofrado o lugar en que se vaya a colocar. -El hormigonado inclinado se coloca el hormigón de abajo a arriba. Debe realizarse de manera que no se produzca la disgregación de la mezcla. -Se vertirá por capas que se compactaran progresivamente. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. pudiendo llegar a la colocación por bombeo. a fin de impedir que se rompa la homogeneidad de la mezcla al caer más rápidamente el árido grueso que el resto de los componentes -Se debe dirigir con canaletas que impidan el choque libre con encofrado o armaduras.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 6: El Hormigón Camión hormigonera Una vez situado el hormigón en el lugar de colocación se procede a su puesta en obra. -No se arroja con paletas o a gran distancia. Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 6: El Hormigón Camión bomba de hormigón Cubilote de vertido de hormigón Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Canales y Puertos Página 102/128 . hay que proceder a su consolidación. compresión simultánea con vibrado. Exterior: acoplados a encofrados. etc. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Compactación por apisonado:se realiza por golpeo de un pistón repetidas veces. Hormigones plásticos en grandes masas. en obras de poca importancia. Reglas y plataformas vibrantes. sea en una sola capa o en varias. picado con barra. La distancia entre los puntos de inmersión debe ser la adecuada para producir en toda la superficie una humectación brillante. siendo preferible pinchar vibrando en muchos puntos poco tiempo que vibrar en pocos puntos con larga duración. la cual puede realizarse mediante apisonado. donde haya muchas armaduras en las que no se pueda emplear una masa seca.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 6: El Hormigón Una vez extendido el hormigón. Vibrado: en general se exige el empleo de vibradores. con consistencia plástica o blanda. Estas fuerzas son mayores cuanto más seco es el hormigón. quedando su acción limitada a la masa contenida en un tronco de cono. Mediante el vibrado se vencen las fuerzas cohesivas del hormigón transformándose el material en un fluido que se adapta perfectamente a las formas de los moldes. El picado con barra: se realiza con una barra de 16 mm. Se emplea en hormigones de consistencia blanda y fluida. que se introduce repetidas veces de manera que atraviese la capa a consolidar y penetre en la inferior. Superficie: pavimentación. El vibrado no solo cierra y aprieta unos elementos contra otros. vibrado. Se usan en prefabricación con hormigones secos. sino que reparte más uniformemente el agua. lo cual permite el uso de hormigones con menor cantidad de agua. El espesor de la capa terminada no debe superar los 20 cm. Si el tiempo es muy reducido puede dar lugar a formación de coqueras. El vibrador se retirara de forma lenta para permitir que el orificio de salida se rellene. Tipos de vibradores Internos: de aguja. La vibración que se transmite es horizontal. Las tongadas deben ser de poco espesor (-20cm). El vibrador debe introducirse verticalmente de forma rápida y no mucho tiempo por riesgo de segregación y exudación en hormigones fluidos. con terminación redondeada. Canales y Puertos Página 103/128 . cimentaciones y estructuras. Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 6: El Hormigón Vibrador de aguja Vibrador de aguja Pisón vibrante Plancha vibrante Aunque lo ideal en toda construcción de hormigón es que el hormigonado sea continuo y sin juntas a fin de obtener un monolitismo total, en la práctica, esto es muy difícil de conseguir y salvo excepciones, hay que dejar juntas de trabajo por muy diversos motivos (final de la jornada de trabajo, mal tiempo en época de heladas, falta de materiales, poca definición de la obra, suspensión por motivos económicos, etc.). Dos son los problemas que presentan las juntas de hormigonado y que pueden ser causa de fallos: una es la elección de la zona donde hay que realizarlas (lejos de las zonas sometidas a tracciones y Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos Página 104/128 Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 6: El Hormigón normales a los esfuerzos de compresión) y la otra, el tratamiento a dar a las mismas (limpieza con chorro de arena o agua o cepillo de alambre, humedecerlas, adhesivos de tipo epoxi). Para conseguir un buen hormigón con las propiedades deseadas hay que curarlo en un ambiente adecuado, después de ponerlo en obra y al menos durante los primeros días de vida. El curado del hormigón tiene por finalidad impedir la pérdida de agua por evaporación y controlar la temperatura del mismo durante el proceso incial de hidratación de los componentes activos del cemento. El curado no solo trata de asegurar la evolución de resistencias, sino que además tiene como misión impedir que el agua se evapore y que la desecación provoque fisuras. Existen diversos como el curado en húmedo donde se trata de compensar la pérdida de agua por evaporación mediante la aportación de agua externa (riego continuo, colocación de sacos mojados o bien en impedir dicha evaporación mediante la creación de barreras impermeables. O el curado al vapor En prefabricación se emplean curados acelerados con vapor (bien a presión atmosférica o a alta presión), para conseguir resistencias iniciales altas a fin de disponer cuanto antes de los moldes, tener más espacio disponible para la fabricación y menos capital inmovilizado. 6.6 PROPIEDADES CARACTERISTICAS DEL HORMIGÓN FRESCO Denominamos "hormigón fresco" al hormigón que por poseer plasticidad tiene la facultad de poder moldearse. El hormigón fresco tiene una vida que está comprendida entre el momento en que abandona la amasadora u hormigonera y aquél en que se inicia el fraguado del cemento, siendo ésta vida variable en función del tipo de cemento empleado, de la dosificación del agua, de la temperatura, del empleo de aditivos, etc.Las propiedades más características del hormigón fresco son : la consistencia, la docilidad y la homogeneidad Consistencia Es la oposición que presenta el hormigón fresco a experimentar deformaciones, siendo por tanto, una propiedad física inherente al propio hormigón. La consistencia depende fundamentalmente de: -Agua de amasado. -Tamaño máximo del árido. -Granulometría. -Forma de los áridos (Rodados dan mas facilidad de adaptación que los de machaqueo) e Influye mucho el método de compactación. La medida de la consistencia de un hormigón fresco puede realizarse por diversos métodos, siendo el más universal el empleo del cono de Abrams. Es un molde troncocónico metálico de 30 cm. de altura y Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos Página 105/128 Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 6: El Hormigón de 10 y 20 cm. de diámetro inferior y superior respectivamente. Se llena de hormigón, se compacta con una barra de acero del 16, se enrasa superiormente y se retira el molde, midiendo el descenso de la superficie superior del hormigón. Este descenso, denominado "asiento" permite clasificar la consitencia de acuerdo con los valores siguientes: Asiento (cm) 0-2 3-5 6-9 10-15 Consistencia Seca Plástica Blanda Fluida SE PICA UNAS 25 VECES APROX. SOLO SE PICA LA TERCERA TONGADA. SE PICA UNAS 25 VECES APROX. SOLO SE PICA LA SEGUNDA TONGADA. SE PICA UNAS 25 VECES APROX. 30 20 10 A SE LE QUITA EL MOLDE. Docilidad Es la facilidad con que cantidades dadas de áridos, cemento y agua se transforman en hormigón y después éste, es manejado, transportado, colocado y compactado en los moldes o encofrados con la mínima pérdida de homogeneidad, es decir, sin que se produzca segregación y exudación.La docilidad depende de: Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos Página 106/128 sin embargo. por el contrario. de grandes secciones y sin armar pueden colocarse mezclas menos dóciles. pero que ha de ser vibrado. Un hormigón poco dócil es propenso a segregar. como mínimo. por consiguiente. + docilidad) -Granulometría (+ arena. secciones pequeñas y muy armadas requieren hormigones de alta docilidad. que en cualquier parte de la masa los componentes del hormigón deben estar perfectamente mezclados y en al proporción prevista al diseñar la muestra. La mezcla adecuada de los componentes del hormigón y la homogeneidad de la masa se logra en la hormigonera. lo que permite tomar la consistencia como un índice de la docilidad al ser de más fácil medida que ésta. a dar resistencias menores a las previstas y a dar superficies poco vistosas cuando se desencofra Indiscutiblemente ambas propiedades: consistencia y docilidad. es decir. como son: la cohesión. al decir que un hormigón debe ser homogéneo se indica que debe ser uniformemente heterogéneo. acabado superficial. consistencia y tamaño máximo del árido. compacidad. Es preciso tener en cuenta que si un hormigón posee una consistencia más fluida que otro. por su resistencia. Debido a su importancia. pero esta mezcla puede disociarse durante el transporte. débil y porosa que no tiene resistencia ni es durable (exudación) Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. De la consistencia van a depender la mayor parte de las características del hormigón. mientras que. resistencia. esto no quiere decir que sea más dócil que éste porque la docilidad viene ligada con el método de puesta en obra y consolidación y puede ocurrir que un hormigón de consistencia seca. + docilidad) -Plastificante En general. en estructuras masivas.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 6: El Hormigón -Cantidad de agua de amasado (+ agua. no son totalmente independientes sino que están relacionadas. sea más dócil que otro de consistencia blanda que por ir colocado dentro de un encofrado estrecho de una pieza fuertemente armada se consolide picándole con barra. impermeabilidad. + docilidad) -Contenido de cemento (+ cemento y + fino. densidad. Homogeneidad El hormigón es una mezcla de componentes sólidos muy diferentes y de un líquido. etc. + docilidad) -Tipo de árido (+ redondeado. Canales y Puertos Página 107/128 . dando lugar a que los elementos constitutivos tiendan a separarse unos de otros y a decantarse de acuerdo con su tamaño y densidad (segregación) o a que el agua se eleve hacia la superficie como consecuencia de la incapacidad de los áridos de arrastrarla con ellos al irse compactando creando una capa delgada. el vertido y/o el compactado. tiene que ser un material heterogéneo. los hormigones se solicitan a las plantas suministradoras. aunque siempre se debe emplear la máxima docilidad compatible con el método de puesta en obra disponible. de su edad y de las condiciones de humedad y temperatura a que haya estado sometido. el conocer su resistencia frente a ésta solicitación es de gran interés. H-450. aeropuertos o viales industriales. es decir. su durabilidad. Hay casos en los que el hormigón ha de trabajar a flexión como ocurre en pavimentos. se definen por éste tipo de resistencia. que presentan los hormigones pesados de áridos de acero.. la impermeabilidad que va a determinar en gran parte la resistencia que presenta frente a agresiones de tipo físico y químico. Canales y Puertos Página 108/128 . H-225. H-350. Resistencia a compresión El hormigón es un material que resiste a las solicitaciones de compresión. en éstos es la resistencia a flexotracción la característica fundamental y hasta tal punto es importante que los hormigones empleados en firmes de carreteras. dependiendo de la cuantía del armado. H-175. por lo que es un índice de su comportamiento. además de que .2 Tn/m3. regulados por la Instrucción española. La resistencia que presenta frente a los esfuerzos de compresión es la más elevada de todas. En los hormigones tradicionales en masa. el hormigón va a trabajar a compresión y. H-250. H-300.5 Tn/m3. su valor suele estar próximo a 2. H-500 La resistencia a compresión del hormigón puede determinarse mediante ensayos destructivos o no destructivos. H-150. H-200. también. en kgf/cm2.5 Tn/m3. debido principalmente a que es muy fácil de determinar y a que muchas de sus otras propiedades están relacionadas con ella. y es la que mayor interés presenta su determinación como hemos dicho anteriormente. y en los armados puede llegar hasta 2. de algunos hormigones celulares al valor próximo a 6 Tn/m3. generalmente. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. cifrándose en unas diez veces de la tracción. en los tipos siguientes: H-125. tracción y flexión. Los más utilizados son los primeros realizándose probetas cilíndricas que se conservan en condiciones análogas a las de obra y se rompen a 7 y 28 días. se clasifican de acuerdo con su resistencia característica a compresión a 28 días.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 6: El Hormigón 6. Densidad La densidad de los hormigones es muy variable oscilando entre los 0. Otras características muy importantes en el hormigón son la densidad. por tanto. La característica física o mecánica más frecuentemente medida en los hormigones es la resistencia a compresión. Los hormigones en masa y armados.7 PROPIEDADES CARACTERISTICAS DEL HORMIGÓN ENDURECIDO Las características físicas de un hormigón endurecido dependen no sólo de la propia naturaleza de éste sino. que va a dar una idea muy apreciable sobre su comportamiento tanto físico como químico y. H-400. Resistencia característica estimada fc esto resistencia media fcm: es la media aritmética de los valores de rotura de un número finito de probetas.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 6: El Hormigón En la resistencia influyen una serie de factores: los materiales empleados. si se produce una falta de agua en el mismo. La retracción es una contracción que se presenta durante el fraguado y primera época del endurecimiento del hormigón. actúa el día de puesta en obra. Se define como aquel valor con el que existe una probabilidad de que el 95% de que se presenten valores individuales de resistencia de probetas mayores que Fck (N/mm2). al comprimirse por efecto de un axil. la forma y dimensiones de las probetas y la edad del hormigón (28 días es la edad que se toma para el cálculo estructural). el entumecimiento es una expansión o aumento de volumen del hormigón como consecuencia de absorción del agua. HP (hormigón pretensado) R = resistencia característica especifica(N/mm2) mínima 20 en HM. Canales y Puertos Página 109/128 . 6.R / C / TM / A T = HM (hormigón masa).8 TIPIFICACIÓN O DESIGNACION DE HORMIGONES T . actúa en el instante que se hormigona la pieza por el contrario. 25 en HA C = letra inicial de la consistencia según el cono de abrams TM = tamaño máximo del árido en mm Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. como base de los cálculos. el tamaño máximo del árido. Fluencia Esta vinculada a una perdida de humedad producida por la evaporación. está vinculada a la disminución de volumen originada por la evaporación del agua contenida en el hormigón. Se establecen las siguientes tipos de resistencias: Resistencia característica especifica: (fck o resistencia de proyecto): es el valor que se adopta en el proyecto para la resistencia a compresión. Retracción y entumecimiento Son cambios de volumen que experimenta el hormigón y que tienen lugar independientemente de los movimientos debidos a los cambios de temperatura o a las solicitaciones mecánicas externas a que esté sujeto el cambio. HA (hormigón amasado). especialmente. la relación agua/cemento (es el factor que más influencia tiene en la resistencia de un hormigón). 25 N/mm2 para HA Por ejemplo HM / 25 / P / 30 / I 6. tales como forjados. H.20 N/mm2para HM . -Viguetas y bovedillas -Losas alveolares -Jácenas: viga horizontal. La resistencia mínima características no serán inferiores a: . Prefabricados En estructuras. -Bloques -Tejas -Adoquines -Bordillos -Baldosas para pavimentaciones exteriores -Terrazos (baldosas para interior pulidas) -Galerías de hormigón visitables para conducciones -Tuberías de saneamiento de hormigón en masa o armado -Accesorios para saneamiento como pozos de registro -Muros de contención vegetalizables Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 6: El Hormigón A = designación del ambiente -Clase general de exposición relativa a la corrosión de armaduras: I. Canales y Puertos Página 110/128 . IV .. F. IIa. grande que sirve de soporte de otros elementos estructurales (vigas secundarias o viguetas). -Estructuras de edificación completas de nudos articulados o de núcleo rígido -Uniones de pilares a cimentaciones -Vigas para naves industriales (peraltadas) -Correas -Vigas de puentes -Paramentos verticales en edificios y fachadas.. columnas pilares vigas. III. tableros de puentes cuerpos de presas etc. Qb.Clase de exposición relativa a otros procesos de deterioro distintos de la corrosión: Qa..9 APLICACIONES DEL HORMIGÓN In situ Formado sistemas estructurales en obras de edificación e ingeniería civil.. IIb. pudiendo sustituirse parte o la totalidad de árido fino por un material más ligero (arlita) con el fin de obtener unos bloques con unas características específicas. Para resistir estos esfuerzos.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 6: El Hormigón Las baldosas hidráulicas están formadas por cemento y árido fino. Forjado vigueta bovedilla Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. baña o revés. Se suele fabricar en bloques huecos con el fin de aumentar el aislamiento térmico y disminuir el peso. Los bloques y bovedillas están formados por cemento. para lo cual hay que asegurar una gran compacidad. El problema de la impermeabilización es importante. producen la consolidación de los morteros. ya que hay que tener en cuenta las solicitaciones de tracción. flexión. coloreado o gris (portland y arena muy fina de consistencia fluida) -La capa intermedia está formada por cemento portland y arena muy fina. árido y agua. -La capa soporte. es un mortero ordinario con consistencia de tierra húmeda. El hormigón para tubos debe reunir las mismas condiciones que para cualquier otro uso. compactado por presión. pero la cualidad principal es su impermeabilidad. pero no el único. Los bloques se fabrican con unas maquinas llamadas bloqueras. las cuales por distintos medios. a veces hay que armar los tubos mediante armaduras de redondos o chapas. etc. Tienen un grueso de 2 a 3 cm. y están compuestas por 3 capas: -La capa superior está formada por cemento que puede ser blanco. en seco. Canales y Puertos Página 111/128 . a que han de estar sometidas. Canales y Puertos Página 112/128 .Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 6: El Hormigón Losa alveolar Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. de c.. donde vamos separando aceites de distinta finura. Normalmente estos carbones vegetales (hulla. etc. 7. negro o marrón oscuro. de sustancias orgánicas que posean materias volátiles. antracita).Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 7: Materiales Bituminosos 7. y al final nos va a quedar Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. sin embargo. MATERIALES BITUMINOSOS Los materiales bituminosos son sustancias de color negro sólidas o viscosas. la viscosidad de los alquitranes se encuentra más afectada por las variaciones de temperatura que la de los betunes y además su envejecimiento es mucho mayor que el de éstos. Se denomina brea al residuo fusible. en la construcción de caminos y en la impermeabilización de estanques y depósitos de agua. y en las tuberías encontramos un residuo viscoso que es a lo que llamamos alquitrán en bruto. semisólido o sólido. fundamentalmente. debiendo indicarse también el proceso de fabricación. sino como subproductos. El alquitrán más empleado en la construcción es el de hulla obtenido como subproducto en las fábricas de gas ciudad A la palabra alquitrán debe seguir el nombre de la materia de la que procede: hulla. ya en Mesopotamia y en el valle del Indo (3. que se ablandan por el calor y comprenden a aquellos cuyo origen son los crudos petrolíferos como también a los obtenidos por la destilación destructiva de sustancias de origen carbonoso. El betún es uno de los materiales de construcción más antiguos que existen. que queda después de la evaporación parcial o destilación fraccionada del alquitrán o sus derivados. Los materiales bituminosos pueden dividirse en dos grandes grupos: betunes y alquitranes. Canales y Puertos Página 113/128 . se empleaba el betún natural como material aglomerante en albañilería.).1 TIPOS DE MATERIALES BITUMINOSOS ALQUITRAN Son productos bituminosos semisólidos o líquidos que se obtienen por destilación. El alquitrán no se obtiene como producto.800 a. lignito o madera. Este alquitrán se le somete a un proceso de destilación. los calentamos para que se desprendan los hidrocarburos que guardan en su interior y entonces obtenemos el gas ciudad. esquistos. dúctiles. Este gas va por unas tuberías. Los primeros productos que se emplearon fueron betunes naturales pero en la actualidad el uso que se hace de éstos es muy reducido y casi la totalidad de los productos bituminosos empleados en la construcción proceden de la destilación del petróleo o de carbones. hulla. en ausencia de aire. madera. Ambos presentan una serie de propiedades análogas y de diferencias muy significativas: los dos son termoplásticos y poseen una buena adhesividad con los áridos. Los betunes naturales o nativos son líquidos viscosos o compuestos sólidos constituidos por mezcla de hidrocarburos y sus derivados no metálicos. prácticamente todos los productos tienen una composición química parecida.. mezclados con arena o arcilla. Si estos betunes. BETUNES Son mezclas de hidrocarburos naturales. podemos encontrar estas rocas). Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Se subdividen en subtipos. Los del tipo A contienen brea más dura y aceites más volátiles que los del tipo B. A veces estos betunes impregnan rocas porosas y se las conoce como rocas asfálticas. Betunes Artificiales Se obtienen a partir del petróleo sometiendo al mismo. para caracterizar a un producto bituminoso hay que hacerlo a través de sus propiedades físico-químicas. vamos a obtener el alquitrán con el que vamos a trabajar.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 7: Materiales Bituminosos sólo la brea. bien sea betún o alquitrán. Canales y Puertos Página 114/128 . Los betunes artificiales proceden del petróleo obteniéndose por: destilación. después de una destilación fraccionada a temperatura ambiente. oxidación o cracking. Las especificaciones españolas consideran dos tipos de alquitranes. según los tipos de breas y aceites que entren en su composición. pues les confieren mejoras en cuanto a resistencias y durabilidad.ej. a otro proceso de destilación fraccionada en caliente y vacío para obtener aceites pesados y grasas sin que se produzca el cracking que se origina con temperaturas más altas. AQ y BQ. en la que se recogen éteres y aceites ligeros. con el tiempo los materiales mas ligeros que lo componían se evaporaron. los unimos a betunes artificiales. debido a ello. de acuerdo con la composición y viscosidad de los mismos. y fueron el primer material bituminoso utilizado en pavimentación. Estos lagos se siguen explotando en USA y Sudamérica. quedando los componentes de mayor viscosidad.Se consideran los siguientes: AQ-38 AQ-46 AQ-54 BQ-30 BQ-38 BQ-46 BQ-58 BQ-62 El análisis químico elemental de un producto bituminoso. en el AQ-38. no indica nada sobre las propiedades de este producto.(en Francia.( temperatura a la cual tienen la misma viscosidad). El origen de estos betunes está en los petróleos que han subido a la superficie a través de fisuras y se han depositado allí. País Vasco. Betunes Naturales Se encuentran en la naturaleza formando lagos (el de Trinidad). Italia. Los hay naturales y artificiales. las letras indican su composición y el número la temperatura de equiviscosidad. así p. solubles por completo en sulfuro de carbono. semisólidos y sólidos.. o pirogenados (aquellos que se han sometido a tratamientos de calor). y a veces impregnando rocas. líquidos. Son poco abundantes y su extracción no presenta gran interés. Con la brea y con aceites de distintas densidades.. o de sus combinaciones y que pueden ser gaseosos. etc. comportándose a bajas temperaturas y a temperatura moderadamente elevada como productos viscosos. B 80/100. y B 150/200.Los ligantes bituminosos son materiales termoplásticos que presentan un intervalo de plasticidad reducido. consiste en emulsionarle con agua. Betunes fluidificados o "Cutbacks" Se obtienen mezclando los betunes duros con aceites ligeros (queroseno. Los tipos 0 tienen hasta un 50% de fluidificante. Los tipos son: RC 0 RC 1 RC 2 RC 3 RC 4 RC 5 MC 0 MC 1 MC 2 MC 3 MC 4 MC 5 Betunes Modificados con Polímeros Durante las últimas décadas ha sido objeto de constante interés la modificación de los gigantes bituminosos con objeto de mejorar sus propiedades que en algunos casos resultan insuficientes para cumplir la s especificaciones exigidas a estos materiales en sus numerosas aplicaciones tecnológicas. Canales y Puertos Página 115/128 . Estos betunes se llaman también betunes de penetración ya que es el ensayo de penetración quien los caracteriza. Asfalto Es un producto natural o preparado en el que el betún asfáltico está unido a materias minerales inertes. Las letras representan la palabra betún y los números que la siguen indican el intervalo en el cual debe estar comprendido el valor de la penetración. gasolina. Tienen la ventaja de que no es preciso calentarlos para su utilización y los disolventes empleados tienen como misión únicamente favorecer la puesta en obra dado que posteriormente se eliminan durante el proceso de curado dando lugar al betún asfáltico de partida. Se clasifican en los tipos: B 20/30. B 60/70. B 40/50. Las especificaciones españolas clasifican a los betunes por la penetración que dan en el ensayo normalizado de penetración. Los rápidos emplean como disolvente naftas o gasolinas muy volátiles. Los betunes asfálticos preparados por destilación de hidrocarburos naturales se presentan como sólidos o semisólidos a la temperatura ambiente por lo que. es preciso calentarlos a fin de reducir su viscosidad. disminuyendo su viscosidad y para poder aplicarlo en tiempo lluvioso. mientras que los de tipo 4 tienen solamente un 17%. más económica que el empleo de fracciones ligeras del petróleo que se utilizan en los cutbacks.). Un paso más para favorecer la puesta en obra del betún. Las especificaciones españolas definen dos grupos de betunes fluidificados: RC (curado rápido) y MC (curado medio). Dentro de estos grupos hay seis tipos con proporciones decrecientes de fluidificantes y por tanto de viscosidad creciente. La emulsión con agua es. con áridos húmedos e incluso con baja temperatura. para poder utilizarlos en obra. expresado en décimas de milímetro.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 7: Materiales Bituminosos Reciben el nombre de betunes asfálticos los naturales o nativos y los artificiales. mientras que los medios utilizan petróleo o queroseno. de aquí que a estos betunes se les denomine como "betunes de penetración". por otra parte. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. a 20º. etc. La función del emulsionante es triple: -Facilitar la dispersión de las partículas de betún. etc. EMULSIONES BITUMINOSAS Son mezclas de dos líquidos no miscibles. poliisopreno. más o menos volátiles. EVA) son macromoléculas lineales que por la acción del calor se reblandecen de forma reversible.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 7: Materiales Bituminosos Para mejorar los ligantes se emplean los polímeros. Los elastómeros son sustancias con un comportamiento similar al caucho. compuestos orgánicos de elevado peso molecular formados por la repetición sucesiva de uno o varios grupos estructurales. procedentes de la destilación del petróleo. polietileno. Además de estos tres grandes grupos de polímeros. de fracciones liquidas. Al primero se le denomina fase dispersante o discontinua y suele ser un liquido no polar. Un nuevo enfriamiento les devuelve de nuevo sus propiedades en estado sólido. Para evitar este problema se incorpora un agente emulsionante. Caucho vulcanizado. SBR -Macromoléculas parcialmente tridimensionales. existiendo dos tipos: -Macromoléculas lineales. En las emulsiones bituminosas la fase dispersante es agua y la dispersa es betún de penetración o betún fluidificado que no es más que resultado de la incorporación a un betún asfáltico. Se llama líquido polar al que se disuelve con más facilidad en agua que en benceno. y al segundo fase continua o dispersante y suele ser un liquido polar. uno de los cuales se dispersa en forma de gotas muy pequeñas en el otro. que envuelve las partículas de la fase dispersa y evita su unión y por tanto la coagulación de la emulsión. Canales y Puertos Página 116/128 . las partículas de betún se unen y se separan del agua. haciendo así almacenable la emulsión. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. han aparecido en el mercado hace apenas una década los elastómeros termoplásticos. que son polímeros que poseen un carácter termoplástico y además tienen propiedades elastomericas. con lo que se facilita la fabricación. Cabe distinguir los siguientes grupos de polímeros: -Termoplásticos -Elastómeros -Termoendurecibles Los termoplásticos (PVC. Las emulsiones son mezclas íntimas de dos líquidos no miscibles. descomponiéndose al fundir. -Evitar la posterior aglomeración de las partículas al cargarla todas eléctricamente con la misma polaridad. uno de los cuales se dispersa en forma de gotas muy pequeñas en el otro.…) por la acción del calor se endurecen de forma irreversible.   Si la emulsión se deja en reposo una vez fabricada. Los termoendurecibles (resina epoxi. Si ha roto antes o debe ponerse en obra. en general de rotura más rápida y tienen buena adherencia con los áridos silíceos y con la mayor parte de los calizos. Al conjugar las dos clasificaciones precedentes se obtienen seis tipos: EAR. Si la emulsión se ha fabricado a partir de un betún fluidificado. produciéndose la evaporación del agua y quedando solo el producto bituminoso envolviendo y aglomerando el árido. propiedad íntimamente relacionada con el contenido de ligante así como con el mayor o menor contenido de fluidificantes. pero si está mal hecha dicha emulsión. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Canales y Puertos Página 117/128 . se separara completamente las dos fases produciéndose la coagulación o rotura de la emulsión. Son de aparición más reciente. e incluso con las características del betún residual. Este criterio establece que dentro de cada uno de los tipos de emulsiones se establecen unas diferencias basadas generalmente en la viscosidad de la emulsión. es decir. no será estable. existen tres tipos en España: -De rotura lenta -De rotura media -De rotura rápida Atendiendo al segundo. Son las más antiguas y tienen buena adherencia con los áridos calizos que se ionizan positivamente al estar húmedos y mala adherencia con los silíceos. hay que conseguir que se produzca primero la rotura y después el curado (volatización de fluidificantes). ECR. todos los países europeos tienen normalizados dos tipos de emulsiones: -Aniónicas -Catiónicas Las anionicas o básicas tienen las partículas cargadas negativamente y su PH es mayor de 7.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 7: Materiales Bituminosos -Facilitar la adhesividad a los áridos y la resistencia al desplazamiento por el agua tras la puesta en obra. Las emulsiones se clasifican según dos criterios fundamentales: -Tiempo de rotura -Carga de las partículas Atendiendo al primero de ellos. Fabricar una emulsión es fácil. Además. ECM Y ECL. Cuando las partículas del ligante se vuelven a juntar para constituir una película continua de betún se dice que la emulsión rompe. existe un tercer criterio. (Emulsión anionica/cationica lenta/media/rápida). todo ello muy relacionado con el tipo de aplicación a realizar. ya que el reparto de betún no será uniforme. La rotura debe producirse al ponerse en obra. Las catiónicas o acidas tienen las partículas cargadas positivamente y su PH es menor de 7. EAM. es decir. Canales y Puertos Página 118/128 . sino solamente las siguientes: ECR-0. -Las emulsiones de reologia modificada se denominan EAR (rm) y EAM (rm) con contenidos de betún residual mínimos del 60%. Es preciso indicar que reologia es la rama de la mecánica que estudia las leyes de las deformaciones por causas tensionales a lo largo del tiempo. El objetivo al normalizar estas emulsiones es evitar la utilización de emulsiones de rotura rápida o demasiado viscosas. EAR-2.Un betún de penetración. ECR-3. tanto anionicas como cationicas de roturas rápida y lenta. al transformarse en una emulsión modificada experimenta una variación en su reologia.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 7: Materiales Bituminosos Las especificaciones españolas contemplanutilizan las siglas EA ó EC según sean anionicas o cationicas. fabricadas con emulgentes específicos que en determinada cantidad pasan a formar parte del ligante residual de las mismas. -De rotura media solo existen dos tipos ECM y EAM. siendo creciente este contenido desde el 43% correspondiente a los tipo 0 hasta el 66% de la ECR-3 ó el 65% del EAR-2. -No existen todas las combinaciones posibles. L ó I. EAR 1: emulsión aniónica de rotura rápida con un contenido mínimo de betún del 60% ECR 2: emulsión catiónica de rotura rápida con un contenido mínimo de betún del 62% Etc… Emulsiones Espaciales para Imprimación España tiene normalizadas dos emulsiones especiales para imprimaciones denominadas EAI y ECI. M. EAL-1 y EAL-2. EAR-0. Todo esto se traduce en una mayor facilidad para conseguir que la penetración en la capa no bituminosa sea la más adecuada. al ser las emulsiones menos viscosas y tener una velocidad de rotura lenta. Emulsiones de Reología modificada EAR (rm) y EAM (rm) Se denomina así a un tipo de emulsiones de naturaleza aniónica. según sea la rotura o en caso de la I cuando se trate de emulsiones de imprimación. ECR-1. seguidas de las letras R. un valor bajo y se exige que el contenido de fluidificante este comprendido entre el 5 y el 15%. EAR-1. ECL-1. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. modificando sensiblemente el comportamiento reologico del betún de partida. -Las emulsiones de imprimación se denominan ECI y EAI con contenido de betún mínimo de 40%. Así existen a modo de ejemplo: EAR 0: emulsión aniónica de rotura rápida con un contenido mínimo de betún del 45%. para sustituir en dicha aplicación a los betunes fluidificados o a las propias emulsiones (ECR-1 generalmente). al actuar el emulgente sobre los hidrocarburos del mismo. ECR-2. más bajo que en los otros tipos. después de las siglas se encuentra un numero que puede ser 0. 2 ó 3 que es un indicador del contenido de betún residual. El contenido de betún residual mínimo es el 40%. -En el caso de las emulsiones. ECL-2. 1. algo postergadas con la aparición de las cationicas. Estos dos últimos apartados se traducen en la posibilidad de utilizar materiales locales baratos en carreteras de bajo tráfico. se produce el mojado necesario árido-ligante sin que esa baja viscosidad afecte más tarde al comportamiento del tratamiento. pude apreciarse también que su comportamiento a elevadas temperaturas (60ºC) es mejor que el del betún base de partida. pues permiten emplear áridos con curvas granulométricas notan bien conseguidas como las exigidas por el PG-3. incluso en el caso de que los áridos contengan un cierto porcentaje de finos (>20%). -Por otra parte. -Lechadas bituminosas Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. lo que es indicativo de una flexibilidad notablemente mejorada. -En el ensayo del flotador se aprecia que su consistencia ha aumentado.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 7: Materiales Bituminosos -Hay que destacar la variación del índice de penetración que alcanza valores francamente positivos.   MEZCLAS BITUMMINOSAS-AGLOMERADOS Se definen como mezclas bituminosas a aquellas que están constituidas por un ligante que en película continua envuelve todas las partículas minerales de un árido con granulometría cualquiera. Canales y Puertos Página 119/128 . -Son las emulsiones de rotura media especialmente indicados para utilizar áridos calizos para realizar mezclas en frio. -Hacen posible la realización de tratamientos superficiales económicos. lo que indica una baja susceptibilidad térmica. mientras que a bajas temperaturas presenta una viscosidad notablemente disminuida. -Mastic bituminoso -Morteros. -Se pueden emplear áridos con un cierto porcentaje de finos ya que al tener menos viscosidad el ligante. Emulsiones de Betún Modificado Este tipo de emulsiones de reologia modificada vienen a ocupar una parcela importante en el campo de la pavimentación en frio dado que: -Impulsan el empleo de emulsiones anionicas. situación en la que si se emplean ECM dan lugar a los conocidos fenómenos de: o Rotura prematura o Envuelta insuficiente o Baja estabilidad de las mezclas. casi duplicando su viscosidad cinemática. En los últimos años han pasado a usarse en carreteras de tráfico pesado debido a: -Empleo de emulsiones de betún modificado con muy baja susceptibilidad térmica y elevada cohesión. La resistencia a la deformación se basa en la viscosidad de masa del conjunto filler-betún a temperatura ambiente. elevada capacidad de autorreparación. especialmente por las superficies y rastros de extendido. arena y betún blando (o fluidificado). Si se calientan se puede verter y trabajar con llana. Cohesión insuficiente. Se emplean en: -Impermeabilización y rejuvenecimiento superficial -Tratamiento de regularización superficial -Mejora de la adherencia rueda-pavimento. Mortero Bituminoso en Caliente Filler. pero luego disminuye el contenido en huecos y pasan a ser impermeables. lo que hace que solo se puedan utilizar en vías de baja velocidad. Huecos = 6 al 12% Filler = 3 al 10% Betún = 6 al 10% A veces se añaden aditivos para mejorar la adhesividad árido ligante. importante en vías urbanas y en carreteras de elevada IMD. con lo cual se consiguen microaglomerados. Lechadas Asfálticas Son mezclas en frio de áridos de granulometría continua. Flexibles.Al incorporarse filler se hace más viscoso y por lo tanto más resistente. -Puesta a punto de nuevos emulgentes y aditivos que han hecho posible la fabricación de emulsiones catiónicas de rotura rápida pero limitada y controlada por el aditivo. filler y emulsión con agua de preenvuelta. duraderos. -Aumento del tamaño máximo del árido hasta 9-12 mm. -Mejoras en los equipos de fabricación y puesta en obra. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Canales y Puertos Página 120/128 . buena resistencia a fatiga. textura microrrugosa (bajo nivel sonoro). Inicialmente permeables. Bajo coeficiente de resistencia al deslizamiento.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 7: Materiales Bituminosos Mastic Bituminoso Filler y betún aunque puede tener partículas gruesas que no forman esqueleto mineral al no estar en contacto entre sí. A veces se le añade gravilla 9-12 para abaratar sin que forme esqueleto y se llama asfalto fundido . 2 PROPIEDADES DE LOS BETUNES ASFÁLTICOS   Densidad De 0. temperatura y carga. antes de producirse la rotura. Se determina midiendo en décimas de mm la longitud que entra una aguja normalizada en una muestra con unas condiciones especificadas de tiempo. Para un mismo material la ductilidad crece al aumentar la temperatura. de una probeta de material bituminoso estirada por sus extremos con una velocidad constante. pero del mismo tipo. Esto mide si el producto es líquido. después los de penetración y los que más susceptibles son los alquitranes. Viscosidad Resistencia de un líquido a semi-liquido a deformarse cuando está sometido a una fuerza cortante.9 a 1. Susceptibilidad Térmica Es la aptitud que presenta un producto para variar su viscosidad en función de la temperatura. disminuyendo la consistencia al aumentar la densidad. pero una ductilidad excesiva no es conveniente (produce roderas). Ductilidad Se mide por el alargamiento. Furos. -Tratamientos antideslizantes -Regularización superficial -Algunos como los de áridos gruesos. La consistencia varía con la densidad. Al enfriarse el betún duro aumenta mucho más su viscosidad. la ductilidad aumenta cuando la penetración aumenta o cuando la viscosidad disminuye. variando notablemente con la temperatura Penetración Es una medida de la consistencia del producto. Engler).4 Kg/dm3 . Para materiales distintos. Los menos susceptibles son los oxidados. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Es necesario que un material bituminoso pueda alargarse sin producirse grietas. LB-1 y LB-2 para microaglomerdos en carreteras de elevada intensidad de tráfico 7. Canales y Puertos Página 121/128 . En la práctica se usas sistemas que dan viscosidad como media del tiempo que tarda en fluir por un orificio una determinada cantidad de betún (Sist. Es consecuencia del rozamiento interno de las moléculas. semisólido o sólido.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 7: Materiales Bituminosos Se usan en: -Impermeabilizaciones de firmes porosos y permeables. Saybolt. Los betunes duros (con menor penetración) son más susceptibles. Canales y Puertos Página 122/128 . Poca susceptibilidad térmica. Es superficial. Punto de Inflamación Es la temperatura a la que arden los vapores del betún o alquitrán al aproximar a la superficie del material una llama de pruebas.    Ensayo anillo y Bola   Indice de Penetración Valor que da la susceptibilidad térmica de los betunes y se obtiene de otros dos ensayos: el punto de reblandecimiento y el de penetración. Esto se debe a la acción de agentes materiales con el tiempo: -Evaporación: El material bituminoso pierde sus constituyentes volátiles. Un ensayo para su medida es el de de anillo y bola (A y B) consiste en aumentar la temperatura. Envejecimiento Los betunes se ponen en obra en estado plástico. midiendo cuando la bola llega al fondo del recipiente arrastrando el producto bituminoso. Características intermedias -Betunes de cracking: < 2. cierta elasticidad -Betunes oxidados: ± 2. El punto de reblandecimiento aumenta cuando aumenta la densidad y la penetración disminuye. Según el valor obtenido: -Betunes normales: > 2. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. pero entonces los aceites de la zona interior pasan al exterior.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 7: Materiales Bituminosos Punto de reblandecimiento Es una medida de la susceptibilidad térmica. Es interesante que este punto sea 25 o 30 ºC por encima de la temperatura a la que se manipula el material. Este fenómeno tiene lugar hasta llegar a una dureza determinada. aumenta la cohesión y crece la viscosidad y la dureza. Mayor susceptibilidad térmica. muy sensible a los esfuerzos bruscamente aplicados y a las deformaciones rápidas. breas y alquitranes. A partir de ahí. Da una idea del tipo y las características reológicas de los betunes. la cohesión disminuye y el producto se vuelve frágil. Luego van endureciendo. por el gran papel que desempeña en la construcción aunque no por el consumo de productos.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 7: Materiales Bituminosos -Oxidación: Se combina el oxigeno con el betún y se eliminan H y C en forma de H2O y CO2 y compuestos solubles en agua. y también las humedades pueden proceder del terreno y ascender por capilaridad en los muros o en los cimientos. A temperaturas bajas solo se produce en presencia de luz (fotooxidación). a causa de la rigidez que va adquiriendo el material. Se define como Punto de Fragilidad Fraas la temperatura en ºC a la que. así como en la protección de estructuras frente a la acción erosionante del agua en movimiento Impermeabilización de edificios El agua puede penetrar en una construcción a través de juntas entre las piezas que forman la cubierta. de lluvia o contenida en depósito o tanques. Es aplicable en superficies como: exteriores para la impermeabilización de Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. se observa la primera fisura o rotura en la superficie de la película. formando lo que se ha dado en denominar firmes flexibles. por paredes batidas por las lluvias y el viento.3 APLICACIONES MATERIALES BITUMINOSOS La principal aplicación de los materiales bituminosos y a la que se destina el mayor porcentaje de su producción. es la impermeabilización tanto de obras hidráulicas como de edificios. de curado . o pinturas aplicadas en frío de cutbacks o emulsiones. Impermeabilizaciones Una de las aplicaciones más antiguas de los productos bituminosos ha sido la impermeabilización de obras frente al paso del agua procedente del terreno. Pavimentos de carreteras Se pueden considerar las siguientes aplicaciones de productos bituminosos a firmes de carreteras: riegos sin gravilla (de imprimación. La protección contra las humedades debe realizarse en la fase constructiva del edificio ya que "a posteriori" y una vez que han aparecido goteras y humedades es más difícil y aventurado realizar esta protección. Otra aplicación importante. riegos de adherencia. de adherencia). Pinturas asfálticas: Pinturas aplicadas en caliente de alquitrán o de betún. se realiza en el campo de la pavimentación de carreteras.   Punto de Fragilidad de Fraas El ensayo se aplica a los materiales sólidos o semisólidos y consiste en someter a una película del material que recubre una placa de acero a ciclos sucesivos de flexión a temperaturas decrecientes. Canales y Puertos Página 123/128 . lechadas bituminosas y mezclas bituminosas en frío o en caliente. 7. a través de fisuras. La impermeabilización puede realizarse: En masa: Mezclando con los demás componentes del hormigón tierra de diatomeas impregnada de asfalto o emulsiones asfálticas.riegos con gravilla. En muchas ocasiones se terminan en la superficie exterior o vista con una lámina de aluminio. paredes medianeras y en general todas las zonas exteriores que no estén sometidas a tránsito significativo y que por su situación se precise impedir el paso del agua. -Estabilizar los márgenes. fibrocemento. o con un arenado Membrana asfáltica sobre azotea Impermeabilización muro con pintura asfáltica Revestimiento e impermeabilización de canales En los canales se producen deterioros y fugas de agua por causas variadas como puede ser el ataque de aguas puras o con sulfatos sobre el hormigón. galvanizados. Puede aplicarse sobre cualquier superficie de albañilería exterior. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Hay dos tipos de impermeabilización de canales: uno consistente en la aplicación de hormigones asfálticos y otro en la realización de tratamientos impermeables. tejados. y sobre otros materiales como. etc.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 7: Materiales Bituminosos terrazas. cemento. aluminio. Canales y Puertos Página 124/128 . baldosas. zinc. PVC. Los revestimientos tienen por finalidad: -Impermeabilizar la superficie para evitar la pérdida de agua.. azoteas. etc. piedra. -Crear una superficie resistente a la erosión que proporcione una pérdida de carga lo más reducida posible. espuma de poliuretano. Membranas asfálticas prefabricadas: Son telas orgánicas o inorgánicas saturadas de un betún fluido y recubiertas por varias capas superficiales de un betún de mayor dureza pero que tenga la suficiente flexibilidad para que las membranas puedan enrollarse y desenrollarse sin fisurarse. Para eso pueden usarse productos bituminosos que se adhieran perfectamente al hormigón. Mejorar su estabilidad supone disminuir su deformabilidad ante una carga o cargas repetidas. caucho y materiales bituminosos como láminas prefabricadas de punto de reblandecimiento alto con arena y polvo de lana de vidrio Estabilización de Suelos Granulares o Cohesivos Es una operación encaminada a mejorar la estabilidad de los suelos para proporcionar calidad a la explanada o capas de subbase. Canales y Puertos Página 125/128 . Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 7: Materiales Bituminosos Impermeabilización de presas de tierra y escollera Se reviste el paramento de aguas arriba por medio de una o dos capas de hormigón asfáltico de modo que se cree un revestimiento impermeable de unos 20 a 25 cms. Estas deben ser impermeables. temperatura. etc. corcho. los alquitranes ricos en aceites y de manera muy especial las emulsiones bituminosas de rotura media y lenta e incluso con muy pocos finos las de rotura rápida. El material será dúctil y duradero. 90 Los ligantes deben ser tales que a temperatura ambiente tengan una viscosidad suficientemente baja como para poder mezclarse con los finos del suelo por abundantes que sean. Material de relleno: madera. La estabilización con ligantes bituminosos no se desarrollo hasta que no se obtuvieron tipos de ligantes capaces de mezclarse de manera adecuada con los suelos. bajo cualquier condición exterior de humedad. Sellado De Juntas en Pavimentos de Hormigón Los cambios dimensionales producidos en el hormigón por la retracción de fraguado y por variaciones de humedad y temperatura obligan a disponer juntas. Los ligantes que cumplen estas condiciones son los betunes fluidificados poco viscosos. y que además en un corto espacio de tiempo puedan proporcionar al suelo la estabilidad e impermeabilidad suficiente. pues si no se producen grietas. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Tema 7: Materiales Bituminosos Los suelos que se pueden estabilizar constituyen una amplísima gama: -Cuando tengan pocos finos el mecanismo de estabilización se consigue ejecutando una mezcla asfáltica. Canales y Puertos Página 126/128 . -Cuando tengan muchos finos. se busca que el ligante los impermeabilice y de cohesión. y P. Servicio de Publicaciones del Colegio deI.P.C. Fernandez Canovas. Colegio de Ingenieros de Caminos. Servicio de Publicaciones del Colegio deI. Arredondo. Colección Escuelas 1990. F. Servicio de Publicaciones del Colegio deI. Arredondo. Arredondo.P. Ed.P. C. Colección Escuelas 1990. Profesor: Alberto Villarino Otero Ingeniero de Caminos. Canales y Puertos Página 128/128 .C. Varios Autores. Ed: Catálogo de publicaciones del Ministerio de Fomento Año 2008 -INSTRUCCIÓN PARA LA RECEPCIÓN DE CEMENTOS (RC-08).VARIOS AUTORES. Colección Escuelas 1990 -PIEDRAS. BIBLIOGRAFIA Y WEBGRAFIA -INSTRUCCIÓN DE HORMIGÓN ESTRUCTURAL EHE-08. -YESOS Y CALES.C. CERÁMICA Y VIDRIO.Escuela Politécnica Superior de Ávila Ingeniería Técnica de Obras Públicas Asignatura: Ciencia y Tecnología de los Materiales Bibliografía y Webgrafía 8. F.C. Ed: Catálogo de publicaciones del Ministerio de Fomento Año 2008 -GENERALIDADES SOBRE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN.C.C. F. M. -MATERIALES BITUMINOSOS.