El Cemento y el Concreto

Introducción al Concreto

El concreto es un material artificial formado por la mezcla de cemento, grava, arena, agua y aditivos. La calidad final depende de los materiales y los procesos de fabricación.

Componentes del Concreto (Hormigón)

• Cemento (10-20%): Aglutinante que une los agregados.
• Agregado fino y grueso (50-60%): Arena y grava.
• Agua (15-20%): Activa la reacción química.
• Aditivos: Modifican sus propiedades.

El Cemento: Definición y Aplicaciones

El cemento es un aglutinante que endurece al mezclarse con agua. Se clasifica en:

• Cementos hidráulicos: Endurecen en presencia de agua.
• Cementos bituminosos y aéreos: Usos específicos.

Cemento Portland: Producción y Usos

Es el más usado y se obtiene pulverizando clinker frío con yeso. Su producción implica:

1. Extracción de materias primas (caliza y arcilla).
2. Trituración y molienda de los materiales.
3. Proporción y mezcla de componentes.
4. Calcinación del clinker a 1.450°C.
5. Molienda final y envasado.

Aditivos para Concreto

Definición de Aditivos

Los aditivos son sustancias químicas agregadas al concreto durante su mezcla para mejorar sus propiedades sin alterar su composición básica. Se usan en condiciones climáticas extremas y proyectos con requisitos específicos.

Usos Generales de Aditivos

• Mejorar la capacidad de trabajo.
• Reducir la cantidad de agua necesaria.
• Acelerar o retardar el fraguado.
• Aumentar la durabilidad.

El Yeso en la Construcción

Introducción al Yeso

El yeso es un material ampliamente utilizado en la construcción por su facilidad de uso, resistencia y versatilidad. Se emplea en la fabricación de cemento, moldes y elementos decorativos.

Historia del Yeso

El yeso se originó hace 200 millones de años debido a depósitos marinos que, al secarse, dejaron lechos de yeso. Se extrae de una roca llamada aljez.

Materias Primas del Yeso

El yeso industrial más puro es la escayola. Su fabricación incluye la molienda, deshidratación y mezcla con aditivos para mejorar sus propiedades.

Usos del Yeso en la Construcción

• Acabados interiores y mampostería.
• Placas preformadas para divisiones.
• Recubrimiento de paredes, molduras y techos.
• Elementos decorativos debido a su elasticidad y bajo costo.

Propiedades de Pastas y Morteros de Yeso

• Pasta: Mezcla de conglomerante y agua, utilizada en interiores y acabados.
• Mortero: Combinación de yeso, cal, arena y aditivos, empleado en estructuras y albañilería.

La Cal en la Construcción

Introducción a la Cal Hidratada

La cal hidratada es un material esencial en la construcción desde la antigüedad. Se utiliza para mejorar la resistencia y durabilidad de las estructuras, así como para regular la humedad y favorecer la transpiración de los muros.

Definición de Cal Hidratada

• También llamada cal apagada, es un polvo fino blanco obtenido tras la calcinación de piedra caliza y su posterior hidratación con agua.
• Se emplea en morteros y revoques para mejorar la adherencia y resistencia de las construcciones.

Proceso de Obtención de la Cal

1. Extracción: Se obtiene de minas mediante voladuras y trituración.
2. Calcinación: Se calienta la caliza en hornos, eliminando el dióxido de carbono y obteniendo óxido de calcio (cal viva).
3. Enfriamiento: Se enfría y pulveriza la cal viva.
4. Hidratación: Se agrega agua para obtener cal hidratada, lista para su uso.

Propiedades Físicas de la Cal

• Color: Blanco o grisáceo.
• Textura: Polvo fino (cal hidratada) o granulada (cal viva).
• Solubilidad: Poco soluble en agua; la cal viva reacciona violentamente con ella.
• Densidad: Aproximadamente 3,3 g/cm³ (cal viva).
• Poder de adherencia: Mejora la cohesión de mezclas en construcción.

Propiedades Químicas de la Cal

• Reactividad con agua: La cal viva reacciona con agua en un proceso exotérmico formando cal hidratada.
• Absorción de CO₂: La cal hidratada reabsorbe dióxido de carbono, formando carbonato de calcio.
• Alcalinidad: pH alto (>12), útil para neutralizar ácidos y prevenir hongos y bacterias.

Materiales Cerámicos en Construcción

Introducción a los Materiales Cerámicos

Los materiales cerámicos son productos obtenidos por la cocción de arcillas y otros minerales. Se usan en construcción por su resistencia, durabilidad y versatilidad.

Materias Primas de los Cerámicos

• Arcilla: Aporta plasticidad y facilita el moldeado.
• Feldespato: Reduce la temperatura de fusión y mejora la compactación.
• Cuarzo: Aumenta la resistencia y limita las deformaciones.
• Óxidos metálicos: Aportan color y acabado.
• Agua: Esencial para moldear la arcilla.
• Aditivos:

Plásticos en la Construcción

Origen y Fabricación de Plásticos

• Origen: Surgieron en 1860 con la creación del celuloide.
• Fabricación:
  1. Extracción de materias primas: Derivados del petróleo como etileno y propileno.
  2. Polimerización: Formación de polímeros mediante reacciones químicas.
  3. Aditivos y modificación: Se añaden componentes para mejorar propiedades.
  4. Procesamiento: Moldeado por inyección, extrusión, soplado, entre otros.

Propiedades y Ventajas de los Plásticos

• Durabilidad y resistencia a la corrosión.
• Ligereza, facilitando su transporte e instalación.
• Aislamiento térmico y acústico.
• Versatilidad en aplicaciones.
• Costo accesible.

El Vidrio en la Construcción

Proceso de Fabricación del Vidrio

1. Preparación: Se combinan sílice, soda, cal y aditivos.
2. Fusión: Se calienta a 1500°C para formar una masa viscosa.
3. Refinamiento: Eliminación de burbujas e impurezas.
4. Moldeo: Se da forma mediante flotación, prensado o soplado.
5. Enfriamiento (recocido): Evita tensiones internas.
6. Corte y acabado: Se adapta a las necesidades del uso final.

Propiedades del Vidrio

• Resistencia a la compresión, pero baja resistencia a la tracción.
• Fragilidad: Se rompe sin deformarse.
• Durabilidad: Resistente a la corrosión y al desgaste.
• Baja expansión térmica, manteniendo su forma.

Impermeabilizantes en Construcción

Definición de Impermeabilizantes

Materiales que crean una barrera contra el agua y la humedad en estructuras como techos, muros y cimentaciones.

Tipos de Impermeabilizantes

1. Membranas (bituminosas, sintéticas, poliuretano/poliurea): Alta resistencia a la intemperie y químicos.
2. Líquidos (acrílicos, epóxicos, cementosos): Aplicación sencilla y gran adherencia.
3. En masa

Pinturas para Construcción

Definición y Función de las Pinturas

Recubrimientos que protegen y decoran superficies. Evitan la corrosión, la humedad y mejoran la estética.

Tipos de Pinturas y sus Usos

• Acrílicas: Resistentes al agua, fáciles de aplicar.
• Epóxicas: Protección anticorrosiva en metales.
• Alquídicas: Buena adherencia en superficies metálicas.
• Antihumedad: Bloquean filtraciones.
• Intumescentes: Se expanden con el calor, protegiendo del fuego.

Aplicaciones de Pinturas en Infraestructura

• Señalización vial.
• Protección anticorrosiva en estructuras metálicas.
• Pintura en fachadas, pavimentos y túneles.