Este documento presenta una introducción a la cal, incluyendo su definición, historia, características, procesos de obtención, tipos y usos. La cal es un material versátil producido por la calcinación de piedra caliza y se utiliza ampliamente en la construcción y otras industrias. El documento describe los diferentes tipos de cal como cal aérea, cal viva, cal hidratada y cales hidráulicas, y concluye que la cal mejora el desempeño de la arquitectura de tierra de manera económica
La piedra caliza es usada, directamente en su forma pura, o indirectamente como cal, en muchas industrias. La producción de cal es uno de los procesos químicos más antiguo conocido por el hombre, data de civilizaciones ancestrales como Grecia, Roma y Egipto. Hoy, la cal es usada en la producción de cemento, jabón, acero, caucho, productos farmacéuticos, barniz, insecticidas, alimentos para planta, alimentos para animales, papel, yeso. Muchos tipos de productos, producidos alrededor del mundo, son, en una forma u otra, producidos empleando cal.
La producción de cal es una parte integral de cualquier sociedad moderna. Sin embargo, muchas regiones aún usan cal importada de otras naciones del mundo, a pesar del hecho que la producción local sería menos cara.
Lo que hace esta situación particularmente inusual es el hecho que la maquinaria y la asistencia técnica necesaria para producir cal está fácilmente disponible y es obtenida de un número de compañías ubicadas en países alrededor del mundo tales como Taiwán, en la República de China. Diferentes métodos y tipos de maquinaria pueden ser usados para producir cal, pero son poco comparables a los métodos y maquinarias empleadas por la planta descrita en este estudio. Esta es particularmente el establecimiento y operación de la planta, el cual puede ser operado con unos pocos trabajadores por turno (4 operarios)
China ha investigado y desarrollado muchos procesos de la ingeniería química por más de 20 años y compañías de Taiwán han ganado reconocimiento internacional por la planeación, diseño y manufactura de equipos necesarios para producir un número de productos químicos incluyendo carbonato de calcio, dióxido de carbono comprimido, hielo seco y, por supuesto, cal viva y cal hidratada.
Entonces, está claro que no es práctico para una región importar cal si puede en forma barata y fácil establecer una planta abasteciéndose de China para producir esta sustancia natural ancestral, esencial para cualquier nación moderna.
El cemento es un conglomerante formado a partir de una mezcla de caliza y arcilla calcinadas y posteriormente molidas, que tiene la propiedad de endurecerse al contacto con el agua. Hasta este punto la molienda entre estas rocas es llamada clinker, esta se convierte en cemento cuando se le agrega yeso, este le da la propiedad a esta mezcla para que pueda fraguar y endurecerse. Mezclado con agregados pétreos (grava y arena) y agua, crea una mezcla uniforme, maleable y plástica que fragua y se endurece, adquiriendo consistencia pétrea, denominada hormigón (en España, parte de Suramérica y el Caribe hispano) o concreto (en México, Centroamerica y parte de Suramérica). Su uso está muy generalizado en construcción e ingeniería civil.
1 Historia
Desde la antigüedad se emplearon pastas y morteros elaborados con arcilla o greda, yeso y cal para unir mampuestos en las edificaciones. El cemento se empezó a utilizar en la Antigua Grecia utilizando tobas volcánicas extraídas de la isla de Santorini, los primeros cementos naturales. En el siglo I a. C. se empezó a utilizar en la Antigua Roma, un cemento natural, que ha resistido la inmersión en agua marina por milenios, los cementos Portland no duran más de los 60 años en esas condiciones; formaban parte de su composición cenizas volcánicas obtenidas en Pozzuoli, cerca del Vesubio. La bóveda del Panteón es un ejemplo de ello. En el siglo XVIII John Smeaton construye la cimentación de un faro en el acantilado de Eddystone, en la costa Cornwall, empleando un mortero de cal calcinada. El siglo XIX, Joseph Aspdin y James Parker patentaron en 1824 el Portland Cement, denominado así por su color gris verdoso oscuro similar a la piedra de Portland. Isaac Johnson, en 1845, obtiene el prototipo del cemento moderno, con una mezcla de caliza y arcilla calcinada a alta temperatura. En el siglo XX surge el auge de la industria del cemento, debido a los experimentos de los químicos franceses Vicat y Le Chatelier y el alemán Michaélis, que logran cemento de calidad homogénea; la invención del horno rotatorio para calcinación y el molino tubular y los métodos de transportar hormigón fresco ideados por Juergen Heinrich Magens que patenta entre 1903 y 1907.
La piedra caliza es usada, directamente en su forma pura, o indirectamente como cal, en muchas industrias. La producción de cal es uno de los procesos químicos más antiguo conocido por el hombre, data de civilizaciones ancestrales como Grecia, Roma y Egipto. Hoy, la cal es usada en la producción de cemento, jabón, acero, caucho, productos farmacéuticos, barniz, insecticidas, alimentos para planta, alimentos para animales, papel, yeso. Muchos tipos de productos, producidos alrededor del mundo, son, en una forma u otra, producidos empleando cal.
La producción de cal es una parte integral de cualquier sociedad moderna. Sin embargo, muchas regiones aún usan cal importada de otras naciones del mundo, a pesar del hecho que la producción local sería menos cara.
Lo que hace esta situación particularmente inusual es el hecho que la maquinaria y la asistencia técnica necesaria para producir cal está fácilmente disponible y es obtenida de un número de compañías ubicadas en países alrededor del mundo tales como Taiwán, en la República de China. Diferentes métodos y tipos de maquinaria pueden ser usados para producir cal, pero son poco comparables a los métodos y maquinarias empleadas por la planta descrita en este estudio. Esta es particularmente el establecimiento y operación de la planta, el cual puede ser operado con unos pocos trabajadores por turno (4 operarios)
China ha investigado y desarrollado muchos procesos de la ingeniería química por más de 20 años y compañías de Taiwán han ganado reconocimiento internacional por la planeación, diseño y manufactura de equipos necesarios para producir un número de productos químicos incluyendo carbonato de calcio, dióxido de carbono comprimido, hielo seco y, por supuesto, cal viva y cal hidratada.
Entonces, está claro que no es práctico para una región importar cal si puede en forma barata y fácil establecer una planta abasteciéndose de China para producir esta sustancia natural ancestral, esencial para cualquier nación moderna.
El cemento es un conglomerante formado a partir de una mezcla de caliza y arcilla calcinadas y posteriormente molidas, que tiene la propiedad de endurecerse al contacto con el agua. Hasta este punto la molienda entre estas rocas es llamada clinker, esta se convierte en cemento cuando se le agrega yeso, este le da la propiedad a esta mezcla para que pueda fraguar y endurecerse. Mezclado con agregados pétreos (grava y arena) y agua, crea una mezcla uniforme, maleable y plástica que fragua y se endurece, adquiriendo consistencia pétrea, denominada hormigón (en España, parte de Suramérica y el Caribe hispano) o concreto (en México, Centroamerica y parte de Suramérica). Su uso está muy generalizado en construcción e ingeniería civil.
1 Historia
Desde la antigüedad se emplearon pastas y morteros elaborados con arcilla o greda, yeso y cal para unir mampuestos en las edificaciones. El cemento se empezó a utilizar en la Antigua Grecia utilizando tobas volcánicas extraídas de la isla de Santorini, los primeros cementos naturales. En el siglo I a. C. se empezó a utilizar en la Antigua Roma, un cemento natural, que ha resistido la inmersión en agua marina por milenios, los cementos Portland no duran más de los 60 años en esas condiciones; formaban parte de su composición cenizas volcánicas obtenidas en Pozzuoli, cerca del Vesubio. La bóveda del Panteón es un ejemplo de ello. En el siglo XVIII John Smeaton construye la cimentación de un faro en el acantilado de Eddystone, en la costa Cornwall, empleando un mortero de cal calcinada. El siglo XIX, Joseph Aspdin y James Parker patentaron en 1824 el Portland Cement, denominado así por su color gris verdoso oscuro similar a la piedra de Portland. Isaac Johnson, en 1845, obtiene el prototipo del cemento moderno, con una mezcla de caliza y arcilla calcinada a alta temperatura. En el siglo XX surge el auge de la industria del cemento, debido a los experimentos de los químicos franceses Vicat y Le Chatelier y el alemán Michaélis, que logran cemento de calidad homogénea; la invención del horno rotatorio para calcinación y el molino tubular y los métodos de transportar hormigón fresco ideados por Juergen Heinrich Magens que patenta entre 1903 y 1907.
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Los muros paramétricos son una herramienta poderosa en el diseño arquitectónico que ofrece diversas ventajas, tanto en el proceso creativo como en la ejecución del proyecto.
La arquitectura paleocristiana y bizantina son dos estilos arquitectónicos distintivos que se desarrollaron en la historia del arte y la arquitectura.
La arquitectura paleocristiana se refiere al estilo arquitectónico que surgió en los primeros siglos del cristianismo, desde aproximadamente el siglo II hasta el siglo VI. Este estilo se caracteriza por el uso de elementos como columnas, arcos, bóvedas y cúpulas, a menudo incorporando influencias de la arquitectura romana. Las iglesias paleocristianas tempranas solían ser de planta basilical, con una disposición longitudinal y un énfasis en la simplicidad y la funcionalidad.
Por otro lado, la arquitectura bizantina se desarrolló a partir del siglo VI en el Imperio Bizantino (el antiguo Imperio Romano de Oriente) y continuó hasta la caída de Constantinopla en 1453. Este estilo se caracteriza por el uso de cúpulas, arcos de medio punto, mosaicos elaborados, columnas esbeltas y una profusión de detalles ornamentales. Las iglesias bizantinas suelen tener una planta centralizada, con una cúpula central que domina el espacio interior.
Ambos estilos arquitectónicos reflejan la evolución del arte y la cultura durante períodos históricos específicos y han dejado un legado duradero en la historia de la arquitectura occidental.
Las características principales de la arquitectura paleocristiana son:
1. Planta basilical: Las iglesias paleocristianas tempranas tenían una planta basilical, es decir, una disposición longitudinal con una nave central y dos laterales.
2. Simplicidad y funcionalidad: El énfasis en la simplicidad y la funcionalidad era una característica importante de la arquitectura paleocristiana. Las iglesias solían ser espacios sencillos y sin adornos excesivos.
3. Uso de elementos romanos: La arquitectura paleocristiana incorporaba elementos de la arquitectura romana, como columnas, arcos y bóvedas.
4. Uso de cúpulas: Aunque no tan comunes como en la arquitectura bizantina, algunas iglesias paleocristianas también incluían cúpulas.
Las características principales de la arquitectura bizantina son:
1. Cúpulas: La arquitectura bizantina se caracteriza por el uso de cúpulas, que pueden ser grandes y dominantes en el espacio interior.
2. Arco de medio punto: Los arcos de medio punto son comunes en la arquitectura bizantina, tanto en las cúpulas como en los espacios interiores.
3. Mosaicos elaborados: Los mosaicos eran una forma de decoración muy importante en la arquitectura bizantina. Estos mosaicos solían representar escenas religiosas y eran elaborados y coloridos.
4. Columnas esbeltas: Las columnas en la arquitectura bizantina suelen ser delgadas y altas, dando una sensación de ligereza y elegancia.
5. Detalles ornamentales: La arquitectura bizantina está llena de detalles ornamentales, como motivos geométricos, cruces, hojas de acanto y otros elementos decorativos.
Estas son solo algunas de las características principales de cada estilo, pero es importante tener en cuenta sus difere
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CALES.pptx
1. CALES
ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE ING. CIVIL
ALUMNO:
1. Jhon Nilton hurtado Villalta
2. Julian Jesus Chiclla Contreras
3. Jenny Yaneth Llamoca Choque
DOCENTE: Ing. PERCY BRAVO OSCCO
CURSO: MATERIALES DE CONSTRUCCION
DICIEMBRE 2022
2. INTRODUCCION
La cal es un material destacado y versátil. Tiene una larga
tradición de uso en la construcción, en la agricultura y en el
tratamiento del agua y de residuos. Más recientemente, ha
sido empleada en numerosos procedimientos manufactureros,
siendo los más notables la preparación de papel, azúcar,
acero y ladrillos de silicato de calcio.
El presente documento es una introducción a la cal, la forma
de producirla y la materia prima requerida. Se enfatiza en el
uso de la cal en la industria de la construcción y en su
contribución para la producción de materiales de
construcción a bajo costo.
3. 1. DEFNICION:
La cal es un elemento cáustico, muy blanco en estado puro, que proviene de la
calcinación de la piedra caliza. La cal común es el óxido de calcio de fórmula
CaO, también conocido como cal viva. Es un material muy utilizado en
construcción y en otras actividades humanas. Como producto comercial,
normalmente contiene también óxido de magnesio, óxido de silicio y pequeñas
cantidades de óxidos de aluminio y hierro
4. 1.1 HISORIA DE LA CAL
Nadie sabe con exactitud cuándo descubrió el ser humano la cal
por primera vez. Es posible que los antiguos pobladores de la
Tierra utilizasen la piedra caliza para proteger sus fogones. El
fuego produciría el calentamiento de las rocas, dando lugar a la
primera cal quemada de la historia. Más tarde, con las lluvias, la
cal se hidrataría para formar hidróxido de calcio, que reaccionaría
con las cenizas y la arena que rodeaban el fuego creando lo que
podría considerarse el primer mortero tradicional. Algunos
cimientos de cal hallados en Turquía apuntan a que esta ya se
utilizaba hace 14 000 años. Hay otras evidencias anteriores: las
cuevas de Lascaux, en Francia, contienen frescos que confirman
el uso de pigmentos naturales de óxido de hierro aplicados a
paredes de piedra húmeda con alto contenido en calcio (piedra
caliza) y que se remontan casi a 16 000 años atrás.
5. MURALLA CHINA 500 A D.C
EGIPTO PIRAMIDE DE KEOPS
3000 A.C.
EUROPA DECORACIONES 1800
D.C.
ANTIGUOS POBLAODRES 14 MIL A A.C.
6. 2.- CARACTERISTICAS DE LOS CALES
2.1 ESTRUCTURAS MAS DURAS:
Una de las características más importantes de la cal es que se endurecen hasta
alcanzar la dureza y resistencia propias de la piedra inicial, sin más aporte que
el CO₂ de la atmósfera. No se deteriora con el tiempo, sino que va adquiriendo
más firmeza.
7. 2.2 IMPERMEABLES:
Impide las filtraciones de agua, pero permite el paso del vapor, ayudando así a la
eliminación de humedades. El cemento no transpira, por lo que se producen
condensaciones y se favorece la proliferación de moho y bacterias, problemas
bastante frecuentes en las construcciones.
8. 2.3 SENSILLO DE TRABAJAR:
No tiene nada que envidiar al cemento, es fácil de moldear El único inconveniente es
que los profesionales no están acostumbrados a trabajar con la cal y como todo lo
“nuevo” produce algo de rechazo y miedo al inicio. Pero superada esta barrera, se
trabaja igual o mejor que cualquier otro material de construcción
9. 2.4 SALUD:
Por su alcalinidad impide la proliferación de bacterias y mohos, es fungicida, y al
dejar transpirar los soportes el aire en el interior es más saludable. El cemento no
tiene estos beneficios, por esto es una buena alternativa. Además de ellos la cal es
una buena alternativa y es muy utilizada en la jardinería.
10. 3.- USOS DE LA CAL :
A pesar de que este material se cree
que solo es utilizado en la industria de
la construcción, lo cierto es que tiene
muchas funciones adicionales que te
daremos a continuación:
12. LA PRESERVACIÓN DEL MEDIO AMBIENTE
SE UTILIZA PARA EQUILIBRAR Y POTABILIZAR EL AGUA.
REJUNTADOS DE PIEDRA O LADRILLO
UTILIZACION PARA CURACIONES DE DIENTES Y CREACION DE
MEDICAMENTOS
SE APLICA PARA ESTABILIZAR SUELOS.
13. 4.- PROCESOS DE OBTENCION DE LA CAL
Extracción del yacimiento natural
14. La piedra caliza es
triturada y clasificada
de acuerdo a su
tamaño y
características, siendo
ésta la materia prima
que se ha de usar en el
proceso de calcinación
15. Durante el
proceso de
calcinación, la
piedra caliza es
transformada en
Cal Viva u Óxido
de Calcio
18. 5.1- CAL AÉREA
La cal aérea es el principal material conglomerante de los
morteros tradicionales, tanto de unión como de
revestimiento.
Bajo el termino de cal aérea denominamos a un
conglomerante de portlandita, hidróxido de calcio
(Ca(OH)2), también denominada cal apagada o hidratada
que con el tiempo acaba por transformarse en calcita,
carbonato de calcio (CaCO3), por carbonatación.
La carbonatación de los hidratos en contacto con el dióxido
de carbono del aire, de allí su nombre, forma carbonato de
calcio que desarrolla cierta resistencia y contribuye a la
durabilidad de los morteros que contienen la cal de
contruccion
19. 5.1.1- CAL VIVA (Q)
Cales aéreas constituidas
principalmente por óxido de calcio
y de magnesio, producidos por la
calcinación de caliza y/o dolomía.
Las cales vivas tienen una reacción
exotérmica en contacto con el agua.
Las cales vivas se presentan en
distintas granulometrías que van
desde terrones a material finamente
molido. Incluyen las cales cálcicas
y las cales dolomíticas.
20. 5.1.2- CAL HIDRATADA (S)
Cales aéreas, cálcicas o dolomíticas
resultantes del apagado controlado
de las cales vivas. Se producen en
forma de polvo seco, de pasta o de
lechada. En otras palabras.
Sin embargo, el uso único más
extenso de la cal hidratada sigue
siendo la fabricación de acero,
donde se utiliza para eliminar
impurezas. Se emplea también para
producir otros metales
21.
22. 5.2- CALES HIDRAULICAS
La Cal hidráulica es aquella que puede fraguar
y endurecer con o sin presencia de aire, incluso
bajo el agua.
Se produce por calcinación de piedras calizas
en cuya composición entra alrededor del 20%
de arcilla, y que, pulverizada y mezclada con
agua, fragua como el cemento.
La cal hidráulica es un cemento natural.
La cal hidráulica contiene además del carbono
cálcico, alrededor de un 20-25 % de
aluminatos , arcilla, silicatos,, etc. Debido a
estas impurezas , sólo una temperatura mayor
que la de la calcinación tradicional de los
hornos de leña, podría convertir en cal esa
piedra.
23. CALES HIDRAULICAS NATURALES (NHL):
La cal hidráulica natural es un cal con propiedades
hidráulicas producidas por la calcinación de caliza
mas o menos arcillosos o siliceas con reducción a
polvo con apagado con o sin molienda.
CALES FORMULADAS (FL):La cal formulada es
una es una cal con propiedad hidráulica constituida
principalmente por cal aérea (CL) y/o cal hidráulica
natural (NHL) con material hidráulico y/o
puzolánico añadido.
CALES HIDRAULICAS (HL): La cal hidráulica es
un conglomerante constituido por cal y otros
materiales adecuados. Tiene la propiedad de fraguar
y endurecer con el agua . El aire contribuye al
endurecimiento.
24. 8. CONCLUSIONES:
La cal mejora en muchos sentidos el
desempeño de la arquitectura de tierra, es
compatible con esta y supera el cemento en
cuanto a las prestaciones que brinda, son mas
económicas, versátil y ecológicas que otros
materiales de recubrimiento, evita daños
futuros. Aun cuando no se pueda obtener cal
de piedra se puede usar alternativas que
funcionan bien con los cuidados debidos.