eis tecno
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CAPITULO II
CONGLOMERANTES
DEFINICIÓN
Es un reactivo químico que se obtiene a partir de ladescomposición, mediante calcinación, del carbonato decalcio, que contienen las calizas, generándose la siguientereacción química: CaCO3 + Calor = CaO (compuestosólido) + CO2 (compuesto gaseoso)
CAL
UTILIZACIÓN
Regulador de pH, alcalinizante de un
proceso químico o metalúrgico, neutralizante
de soluciones y/o suelos ácidos, depresante
y precipitante de impurezas, aglomerantes
de lamas y arcillas, desodorizante de lodos y
aguas sucias, agente disecante, agente
enlazante químico, agente escorificante,
reaccionante, plastificante, estabilizante, etc.
APLICACIONES
Construcción
Minería Metálica (oro, plata)
Industria Siderúrgica y Metalúrgica (Aluminio/Cobre)
Acuicultura (granjas de pescados y camarones)
Agricultura
Restauración del Patrimonio Nacional
Alimentos
Químicas
Usos en la Ingeniería Sanitaria
CUIDADOS QUE REQUIERE LA UTILIZACIÓN
DE CAL
CALES DISPONIBLES
La cal aérea, procedente de una caliza pura
La cal dolomítica, procedente de una caliza
rica en carbonato de magnesio
La cal hidráulica natural, procedente de una
marga (caliza arcillosa).
CLASIFICACION DE LA CAL
Por la acción del agua en:
Cal viva
Cal apagada
Por su grosura:
Cal grasa
Cal árida
Por sus características químicas:
Cal dolomítica
Cal hidráulica
CLASIFICACION DE LA CAL
Por refinamiento industrial:
Cemento grappier
Cemento Lafarge
CAL HIDRÁULICA
La cal hidráulica es aquella que, además de las características de la cal grasa, que se endurece en el aire, posee la de fraguar ó solidificar bajo el agua, ó en un medio húmedo. A todos los materiales que poseen esta última propiedad se les denomina hidráu1icos, en ingeniería, para distinguirlos de los otros que se llaman aéreos.
Lo que diferencia una cal de otra, esta pues en que la hidráulica se obtiene por cocción a mayor temperatura, y además, como condición indispensable, en que las calizas que se emplean para fabricar la cal hidráulica contienen apreciable porcentaje de arcilla.
PROCESO DE ELABORACIÓN
La cal debe llenar determinados
requerimientos físicos y químicos, se
requieren:
Calizas de alta pureza y de un
Proceso de producción controlado
OBTENCIÓN DE LA PIEDRA CALIZA:
Se hacen estudios geológicos mineros.
La explotación de las canteras se puede hacer por, cortes a cielo abierto ó por galerías.
El tamaño de los trozos de roca depende del sistema de calcinación; y según sea éste, será también el método, de explotación y el uso de la clase de explosivo.
Yacimientos:
Pocsi - Vitor- Charcani - Sumbay-Socosani - Socabaya
PREPARACIÓN DE LA PIEDRA:
Consiste en las
trituraciones y
tamizajes
primarios y
secundarios de la
piedra caliza.
CALCINACIÓN
Consiste en la aplicación de calor para la descomposición de la caliza.
En este proceso se pierde cerca de la mitad de peso, por la descarbonatación.
La piedra caliza se “convierte” en cal viva
HIDRATACIÓN
La cal viva es trasladada a una hidratadora, en donde se le agrega agua.
Al hidratarse las piedras de cal viva se convierten en cal hidratada.
SEPARACIÓN
Consiste en separar de la cal hidratada los óxidos no hidratados (magnesio) y algunos carbonatos conocidos como “granaza” que no lograron ser hidratados en la etapa de hidratación.
USOS DE LA CAL EN LA INGENIERIA SANITARIA
Tratamiento de aguas.
Tratamiento de lodos
Desulfurización de gases
Construcción sustentable
Uso de la cal en desastres naturales
Remediación de suelos
contaminados
Confinamiento de residuos
TRATAMIENTO DE AGUAS.
La potabilización
El acondicionamiento de aguas industriales y
El tratamiento de aguas residuales.
Potabilización: elimina la dureza del agua sirve como desinfectante y disminuye la utilización de cloro.
Acondicionamiento de aguas industriales: para ablandar el agua.
Tratamiento de aguas residuales: para reducir la acides (pH 7).
En el tratamiento primario como floculante y precipitante;
La cal desodoriza y disminuye la concentración de patógenos, dejando un agua ideal para pasar a tratamientos secundarios.
En tratamientos terciarios, la cal encapsula metales pesados y los precipita.
TRATAMIENTO DE LODOS
Lodos de plantas de tratamiento de aguas y
Generados de procesos industriales y pecuarios.
En las plantas de tratamientos de aguas que operan hasta fase secundaria, se obtienen lodos con una gran cantidad de vectores patógenos incluidos una amplia gama de bacterias y virus.
Dependiendo el origen del lodo y su cantidad de humedad podrá ser tratado con cal en su variedad viva o hidratada.
La cal pasteuriza el lodo, (si es utilizada viva), la utilización de la cal seca de una manera importante el lodo dando un material manejable útil:
Para la agricultura,
Para llevarse a un relleno
sanitario.
Para lodos industriales el
tratamiento es similar y sus usos:Rellenos sanitarios, o
La utilización por otras industrias para procesarlos (generación de fertilizantes)
DESULFURIZACIÓN DE GASES
El azufre representa un contaminante
peligroso:
Al formar bióxido de azufre durante la
combustión y
Posteriormente ácido sulfúrico que se
precipita a la tierra en forma de lluvia ácida.
Nuevas tecnologías,
permiten usar
combustibles con muy
altos contenidos de
azufre los cuales
generan gases que se
hacen reaccionar con cal
que elimina
prácticamente todo el
contenido de azufre
formando yeso.
CONSTRUCCIÓN SUSTENTABLE
Blocs
El piso sano
La letrina seca
Utilización de la cal junto con arcillas para
fabricar blocs o ladrillos de tierra comprimida
estabilizados con cal, son resistentes a la
humedad y desarrollan resistencias que
inclusive los hacen factibles de utilizarse en
zonas sísmicas.
El piso sano que
consta de estabilizar
el piso de tierra de las
viviendas rurales,
dotándolas de una
base sólida y firme.
La letrina seca evita
problemas de malos
olores y la dispersión
de vectores
patógenos.
EN DESASTRES NATURALES
Evita y controla vectores
infecciosos
Evita o elimina brotes
de cólera producto de
cadáveres en
descomposición (inundaciones
o estructuras colapsadas
durante terremotos).
Se utiliza como cerco
sanitario.
REMEDIACIÓN DE SUELOS CONTAMINADOS
Derrames de petróleo
en el suelo, se trata
de un sistema
dinámico debido a
que su simple
interacción con el
medio ambiente
comienza a producir
reacciones químicas.
Cuando el suelo contaminado es mezclado con cal (cal viva), se producen “reacciones de dispersión química”
Los mecanismos de dichas reacciones son complejas ya que depende de:
los contaminantes,
su concentración y
las condiciones ambientales,
Los resultados siempre conducen a especies químicas más simples, a medida de que avanzan dichas reacciones los compuestos se degradan y son susceptibles de ser descompuestos de manera natural por el propio medio.
CONFINAMIENTO DE RESIDUOS
Compuestos
cancerígenos como
lo son los bifenilos
policlorados.
Residuos
hospitalarios
radiactivos.
Barras de
radionúclidos
exhaustas
Se utiliza la cal de manera directa como
reactivo o para enriquecer los concretos
que muchas veces se formulan para
encapsular dichos materiales
Es utilizada en combinación con arcillas
mediante la técnica de estabilización de
suelos para construir y garantizar el
aislamiento de las propias centrales de
confinamiento.
PRODUCTOS E INSUMOS QUÍMICOS FISCALIZADOS
Insumos químicos destinados a la
elaboración de pasta lavada y clorhidrato de
cocaína
Base Legal:
Ley N° 28305
Reglamento de la Ley N° 28305
YESO
Es el producto resultante de la
deshidratación parcial ó total del mineral
llamado piedra de yeso, yesera ó algez.
CARACTERÍSTICAS DE LA PIEDRA DE YESO
Es una roca sedimentaria
Formada principalmente porsulfato de calcio ycristalizada con dosmoléculas de agua.
En la naturaleza se encuentra también
el sulfato de calcio cristalizado,
anhidro, y entonces se llama anhidrita
(Ca SO4). Otra variedad del yeso es la
selenita, en la cual el yeso se
encuentra en cristales grandes,
discernibles, separados
individualmente, de estructura lamelar.
El alabastro es una piedra de yeso
semejante al mármol blanco y de
granulación cristalina. Se usa
principalmente en estatuaria. Se
diferencia del mármol en que se puede
rayar con la uña. Nuestra piedra de
Huamanga, es un alabastro.
CLASES DE YESOS VIVOS
Yeso de París
Es el más puro de los manufacturados semi– hidrato calcico: “Ca S04, 1/2(H20).
•Estuco o escayola
Es un yeso de Paris molido menos
finamente.
•Yeso de empastado
Usado en las construcciones. Es muy
plástico.
Obtenidos por cochura de la piedra de yeso a temperatura inferior
a 200°
Obtenidos por cochura de la piedra yesera a temperatura
superior a 200º
Yeso para pisos
Manufacturados deshidratando
completamente la piedra yesera, son de
fragua lenta y se emplean en Europa
principalmente.
Yeso al alumbre, al bórax
Se obtienen agregando a.1ª piedra yesera
el producto que les da el nombre/ A esta
clase pertenecen a las pastas industriales
denominadas “Mármol artificial”, “Cemento
Kene”, “Cemento Paros”, etc.
CANTERAS
Se trabajan por cortes a cielo abierto, ó por galerías, la extracción de la piedra se facilita con el empleo de explosivos de baja potencia tales como las pólvoras y dinamitas de poco porcentaje.
Preparación de los yesos
EXTRACCION
Se desmonta el área a trabajar por medio
de bulldozers se lleva a cabo el descapote.
La remoción del material de desecho se
realiza con cargadores frontales y
camiones; posteriormente se barrena
aplicando el plan de minado diseñado, más
adelante la roca fragmentada es cargada
en camiones para alimentar la trituradora
primaria. El tamaño de las piedras
obtenidas puede ser de hasta 50 cm de
diámetro.
TRITURACION
En esta etapa se reduce el tamaño del
yeso, usualmente se utilizan cribas
vibratorias. La roca triturada es movida a
través de una banda transportadora a la
pila de almacenaje, separando la porción
de desechos. En esta etapa se puede
recuperar yeso para la fabricación de
cemento.
COCCION
Tiene por objeto la deshidratación de la piedra yesera y se puede hacer por:
Huayronas
Están formadas por paredes rusticas de albañilería. Son hornos rectangulares
de unos 5.00 x 4.00 m, de sección, y de 3.50 m. de alto
Las Calderas
Grandes pailas cilíndricas, de
diámetro variable entre 2.50 y
2.00m.; de fierro forjado; de 1/4"
á 3/8” de espesor, va colocada
sobre un hogar,
• Los Hornos Rotatorios
Son cilindros metálicos, de 1.50 m. de diámetro, en promedio, y de unos l0
m. de longitud, dispuesto inclinadamente. Como en el caso de las calderas,
el hogar y diversos dispositivos rodean el cilindro para su calentamiento.
PULVERIZACIÓN
Después de la cocción, el yeso es reducido a polvo; forma en que se entrega al
consumidor. La pulverización se hace por medio de los llamados molinos de bolas.
Molino de bolas
El molino de bolas está formado
por un recipiente cilíndrico
rotatorio metálico o de material
cerámico que lleva en su interior
una carga de bolas de acero
inoxidable. Siendo el
mecanismo por el cual se
consigue la reducción de
tamaño de las partículas una
combinación de impacto y
desgaste
PROPIEDADES DEL YESO
Finura de molido
Cuanto mayor sea el grado de finura del yeso,
tanto más completa será la reacción con el
agua, y consecuentemente la calidad del
producto obtenido.
Fraguado
Al amasar el yeso hemihidrato con agua endurece en
un plazo breve. Una de las propiedades más
características del yeso es la rapidez de su fraguado.
Elcometer
2020
Expansión
La reacción de hidratación del yeso es
exotérmica, Facilita el uso en huecos
y piezas difícilmente accesibles.
Absorción de Agua
No puede emplearse en lugares expuestos
a la acción del agua (exteriores, etc.). 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.
Adherencia
Puede decirse, en general, que la adherencia del
yeso disminuye con el tiempo y, desde luego,
con la presencia de humedad.
Corrosión
El yeso produce corrosión en el hierro y en el acero, sobre
todo en presencia de humedad. Así pues, cualquier
elemento de estos materiales que deba estar en contacto
con yeso debe protegerse por galvanización, pintado, etc.
Resistencia mecánica
Para que se realice la reacción necesitamos
una cantidad exacta de agua. La resistencia
de los yesos depende de: la naturaleza, la
compactación, la finura, la relación
yeso/agua y la humedad en el momento de
rotura.
•Resistencia al fuego
Es bastante resistente al fuego
APLICACIONES
Debido a sus excelentes propiedades
bioclimáticas, de aislamiento y
regulación higrométrica, mecánicas y
estéticas se utiliza en guarnecidos,
enlucidos, prefabricados y relieves
arquitectónicos, proporcionando
bienestar y comodidad.
Esencial como agente retardante del cemento.
En el tratamiento de agua para mejorar la calidad del agua.
Se emplea para neutralizar los suelos alcalinos y
salinos, proporciona azufre y soporte catalítico.
Mejora la estructura del suelo, ayuda a remover
boro en suelos sódicos, hace más eficiente el
agua de irrigación de baja calidad y disminuye la
toxicidad de metales pesados
PELIGROS DEL PROCESO DE OBTENCIÓN DE YESO
Toxinas
El yeso debe ser extraído correctamente para
garantizar las sustancias permanecen
separados. El uso principal del yeso es en
paneles para construir casas. Las posibles
complicaciones incluyen problemas
respiratorios, narices ensangrentadas,
irritación de los ojos, fatiga extrema y, en
algunos casos, la muerte.
Fosfoyeso
El fosfoyeso es un subproducto de la
producción de fosfato. A diferencia de su
primo natural, el fosfoyeso es radiactivo y
mucho más peligroso para los seres
humanos. La solución para el manejo de
los residuos peligrosos se ha debatido
durante años. La industria produce
millones de toneladas de fosfoyeso cada
año.
Reacciones físicas
El polvo de yeso puede causar
irritación en los ojos, erupciones en
la piel, tos, estornudos y secreción
nasal. Este riesgo se asocia
particularmente con los mineros
que están expuestos a altos niveles
de polvo de yeso durante largos
períodos de tiempo.
Degradación ambiental
Las minas de yeso en la India dejan
cicatrices en el paisaje. No sólo son
desagradables a la vista, sino que
toda la estructura se elimina del
paisaje y los depósitos de yeso se
dejan expuestos a los elementos. La
falta de roca o vegetación conduce a
la erosión del suelo y provoca
hundimientos y deslizamientos de
tierra.
¿QUÉ ES EL CEMENTO PORTLAND?
Es el producto resultante de la pulverización muy fina de Clinkers
El clinker se presenta en la forma de pequeñas esferas hasta de 2 cm. De diámetro, de un color gris-negruzco.
2 2 3 2 32.8 1.1 0.71.0
1.0 1.4
SiO Al O Fe O
CaO MgO
Fórmula de Eckel
MATERIAS PRIMAS
Materiales Calcáreos:
-Calizas
-Calizas arcillosas
-Creta o Tiza
-Margas
Materiales Arcillosos:
-Arcillas exfoliables
estratificadas
-Arcillas desagregadas
PROCEDIMIENTOS DE FABRICACIÓN
FRAGUA DEL CEMENTO
Es el proceso de petrificación del cemento
Este endurecimiento es debido principalmente a la hidratación y consecuentemente cristalización de los componentes
El final del fraguado es el tiempo trascurrido desde que la pasta ha comenzado a perder plasticidad, hasta que adquiere suficiente consistencia para resistir determinada presión
PROPIEDADES FÍSICAS DEL CEMENTO
Finura: Se ha determinado que el agua no actúa sino en una profundidad de 0.1 mm., de los granos
Firmeza: Llamada también indeformabilidad es la propiedad que se exige al cemento de no desintegrarse después del fraguado
Peso específico: El cemento Portland debe tener un peso específico superior a 3.10, pudiendo bajar a 3.07, para los cementos blancos
para la determinación del peso específico se emplea generalmente el densímetro de Le Chatelier.
ENSAYO DEL CEMENTO EN LAS OBRAS
Terminación de la iniciación y término de la fragua: Se prepara la pasta de cemento con una cantidad de agua comprendida entre el 24 y 30% del peso del cemento, la temperatura deberá mantenerse entre 18º y 25ºC
Ensayo de la firmeza: Con la pasta normal se prepara una galleta de 1.5 a 2.0 cm. de espesor por unos 8 a 10 cm. de diámetro, sobre una placa de vidrioSe introduce la galleta con su placa en una caja saturada de humedad, y en la cual se le tiene 24 horas, a temperatura de 18°a 21°C
Determinación de la densidad:
Se realiza utilizando una medida de 10 lts. de capacidad, en la cual se deja caer el cemento desde una altura de 40 cm., medidos sobre los bordes de la caja, un metro cúbico de cemento suelto pesa entre 900 y 1200 kg.; envasado, es decir apretado por el sacudimiento de las medidas, de 1300 a 1700 kg.; y endurecido, de 2500 3000 kg.
FABRICAS PERUANAS DE CEMENTO
Compañía Peruana de Cemento
‘Portland
Compañía de Cemento Chilca
Compañía Nacional Portland del Norte
Cemento Andino S. A.
Cemento Chiclayo S. A.
Compañía de Cemento del Sur S. A.
CLASES DE CEMENTOS
Cemento Portland
Supercemento o cemento de endurecimiento rápido
Cemento aluminoso o fundido
Cemento blanco
Cemento romano
Cemento natural
Cemento de escorias
Cemento puzolánico
NORMAS PERUANAS DE CEMENTO
Objetivo
Esta Norma Técnica Peruana establece los requisitos que deberán cumplir los cementos Portland adicionados, sus aplicaciones generales y especiales, utilizando escoria, puzolana, caliza o alguna combinación de estas, con cemento Portland o clinker de cemento Portland o escoria con cal.
Referencias Normativas
Las siguientes normas contienen disposiciones que al ser citadas en este texto constituyen requisitos de esta Norma Técnica Peruana. Las ediciones indicadas estaban en vigencia en el momento de esta publicación. Como toda norma está sujeta a revisión, se recomienda a aquellos que realicen acuerdos en base a ellas, que analicen la conveniencia de usar las ediciones recientes de las normas citadas seguidamente. El Organismo Peruano de Normalización posee la información de las Normas Técnicas Peruanas en vigencia en todo momento.
CLASIFICACIÓN GENERAL DE CEMENTO
ADICIONES
ADITIVOS
AIRE INCORPORADO
ALCALI-AGREGADOS
ANALISIS DE COMPOSICIÓN
CALOR DE HIDRATACION
CEMENTO ALBAÑILERIA
CEMENTO REQUISITOS
CONTENIDO DE SULFATOS
DIMENSIONES
COORDINACION DE NORMAS
CURADO
FINURA
RESISTENCIA DEL CEMENTO
TERMINOLOGIA
TIEMPO DE FRAGUADO
TRABAJABILIDAD