Cal

Productos químicos. Cales aéreas e hidráulicas. Calcinación. Rocas

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TEMA 4.- LA CAL

1.- Introducción

Se define como cal a todo producto aspecto físico que proceda de la calcinación de piedras calizas.

Los datos más antiguos sobre el uso de la cal, proceden de las excavaciones realizadas en Çatal Hüyüt (ciudad turca), utilizándose en paredes y suelos. También lo utilizaron los egipcios y griegos, los que les dieron gran desarrollo fueron los romanos, mejoraron los procesos de fabricación, seleccionando las materias primas con gran cuidado. La cal romana se caracterizaba por su buena preparación, perfecto cocido de las calizas, buen apagado, homogeneidad de las clasificaciones y cuidadosa ejecución.

2.- Ciclo de la cal

  • Para obtener cal viva se dispone a calcinar piedras calizas a temperaturas entre 900 y 1000º C. Resulta la siguiente reacción:

  • CO3Ca + Q --------- CaO + CO2

    • Hay que apagar la cal viva ( echar agua) y resulta la siguiente reacción:

    Ca + H2O ---------- Ca(OH)2

    • En el fraguado se produce una re calcinación. La cal apagada absorbe dióxido de oxígeno de la atmósfera produciéndose el carbonato cálcico y le sobra agua.

    Ca(OH)2 + CO2 --------- CO3Ca + H2O

    3.- Fabricación de la roca

    Consta de las siguientes fases:

  • Extracción de la roca: la materia prima son las rocas sedimentarias o metamórficas.

  • Cocción o calcinación: troceadas las rocas se introducen en hornos para la cocción. Estos hornos pueden ser intermitentes o de carga continua, siendo hoy lo mas utilizados lo rotativos horizontales.

  • El molido de la cal viva: consiste en pulverizar los terrones de cal viva.

  • Apagado de la cal: la cal viva no se puede utilizar en construcción, es necesario hidratarla. Esta hidratación se consigue con un aumento de volumen y un gran desprendimiento de calor.

  • Cribado y almacenaje: la cal viva no puede almacenarse durante mucho tiempo porque se apaga fácilmente al aire. La cal apagada puede suministrarse en polvo (papel adecuado) cuando contiene la cantidad justa de agua o en pasta (con exceso de agua), con las precauciones adecuadas para evitar su Carbo natación.

  • 4.- Clasificación

  • Cales aéreas:

  • Según la norma UNE 41.067 “cal aérea para construcción. Clasificación. Características”, se define como el material aglomerante que está constituido de óxido cálcico o hidróxido de calcio y que tiene la propiedad de endurecerse en el aire, después de amasarla con agua por la acción del anhídrido carbónico.

    Según sea el material calcinado y los contenidos en óxido de calcio y óxido de magnesio, se obtienen los dos grupos siguientes:


    Tipo de cal

    CaO + MgO (mínima)

    CO2 (máxima)

    Cal aérea I

    90%

    5%

    Cal aérea II

    60%

    5%

    NOTA: cuando el contenido del MgO es mayor del 5% sobre muestra calcinada se considera cal aérea dolomítica.

  • Cales hidráulicas:

  • Según la norma UNE 41.068 “cal hidráulica para construcción. Clasificación. Características”, se define como el material aglomerante, polvoriento y parcialmente hidratado, que se obtiene calcinando calizas que contienen sílice y aluminio, a una temperatura casi de fusión, para que se forje óxido cálcico libre necesario para permitir su hidratación y, al mismo tiempo, deje cierta cantidad de silicatos de calcio anhídridos, que dan al polvo sus características hidráulicas. Las cales hidráulicas, después de amasarlas con agua, se endurecen en el aire y también en agua, siendo esta última propiedad las que la caracterizan, se clasifican en:

    Tipo de cal

    SiO2 + Al2O3 + Fe2O3 (mínimo)

    CO2 (máximo)

    Cal hidráulica I

    20%

    5%

    Cal hidráulica II

    15%

    5%

    Cal hidráulica III

    10%

    5%

    NOTA: si el contenido de óxido magnésico no es mayor del 5% sobre muestra calcinada se denomina cal hidráulica de bajo contenido de magnesio, y si es mayor del 5% se denomina cal hidráulica de alto contenido de magnesio o cal hidráulica dolomítica.

    5.- Aplicaciones

  • Morteros de cal, es una combinación entre cal, arena fina y agua. Se ha utilizado como mortero de cemento. Es preferible el mortero de cal en la mampostería, ya que, su coeficiente de dilatación es más parecido al coeficiente de la piedra. Se denomina mortero bastardo, al mortero fabricado con dos aglomerantes normalmente con el cemento o con el yeso.

  • Pasta de cal, es una combinación entre cal y agua, se utiliza en revocos y en lucidos. Se ha utilizado en temperaturas cálidas.

  • Pinturas de cal, más diluida la cal (agua más cal), se utiliza por dos propiedades: en exteriores porque refleja la radiación solar; en interiores por su facilidad de fabricación, y tiene una ventaja y es que tiene la característica de desinfectar. La pintura de cal se aplica con cepillo.

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