Tipos de Maderas

La Industria de los Plasticos en la Guerra Mundial Usos y Aplicaciones

La Industria de los Plásticos en la Guerra Mundial

Los plásticos se volvieron una industria importante, por el volumen de su producción y por la variedad de lo producido, durante la tercera década de nuestro Siglo. Fué durante ese período cuando aparecieron los plásticos mun-dialmente famosos, como el vinyon, la lucita, el nylon y el caucho sintético, los que entraron a formar parte con rapidez de los usos y costumbres de la civilización moderna. Para darse cuenta del gran aumento registrado en la industria de los plásticos durante ese período, basta observar que en tanto que la producción total norteamericana en 1933 tuvo un valor de $25.000.000 dólares, dos años más tarde este alcanzaba 40 millones, registrando un aumento de más de 82.5 %.

Merecen especial mención la lucita, el nylon y el caucho sintético. La lucita, hecha de carbón, aire y agua, es un polímero de esteres acríbeos que debe mucho de su vasta popularidad a sus características de refracción y transparencia. Un tubo de lucita conduce la luz de un extremo a otro aunque el tubo tenga varios ángulos y curvas. La lucita se emplea en infinidad de objetos personales como cepillos, peines y otros enseres de tocador, instrumentos quirúrgicos y dentales, reflectores automovilísticos, joyas y adornos de muchas clases, etc.

Con el desarrollo intensivo del caucho sintético, de los productos de nylon, de la lucita, los años anteriores a la entrada de los Estados Unidos a la Segunda Guerra Mundial se distinguieron por la creación y rápido desarrollo de otros productos plásticos de importancia notable tanto en la vida diaria como por lo que hace a su utilización durante el conflicto armado.

Pueden mencionarse entre las resinas sintéticas producidas en aquellos años el acetato butírico de celulosa con el que se fabrican los «vidrios» de las luces traseras de los automóviles, botones, adornos para radiadores, partes de aparatos y refrigeradores, cepillos de dientes y otros muchos objetos; la vinilita vino a ser un substituto de cueros en la fabricación de zapatos, cinturones y tirantes; el cloruro de vinilo empezó a usarse entonces para manufacturar asientos, cojnes y muebles ligeros de uso al aire libre; el polivinil de butirol se impuso universalmente para la fabricación de las capas intermedias en los vidrios de seguridad.

El papel de los plásticos en la Segunda Guerra Mundial: Así como en tiempos de paz los plásticos se introdujeron en todas las actividades humanas propias de la civilización moderna, así en la guerra puede decirse que ninguna operación militar, ninguna arma, ningún soldado dejó de ser afectado en una u otra medida por el empleo de materiales plásticos originados de resinas sintéticas.

Para hacerse una idea de la importancia de la industria plástica en la guerra basta darse cuenta, por ejemplo, que solamente en los Estados Unidos, en el año de 1941, se produjeron más de 45 millones de libras de resinas sintéticas destinadas a la manufactura de lacas y barnices.

En la industria automovilística norteamericana—dedicada enteramente a suplir las necesidades bélicas—y sobre todo en la industria aeronáutica, los plásticos vinieron a tomar el lugar de muchos metales, cuya escasez resultó así muy aliviada. Tomemos por ejemplo un avión militar—sea de caza o de bombardeo. Encontramos que no menos de 200 de sus partes fueron hechas de materiales plásticos, no solamente en lo que podríamos llamar su carrocería sino también en sus aparatos más delicados, en sus motores, en sus instalaciones eléctricas y de radio, y en sus mismas bombas.

A esto debe de añadirse que el desarrollo de nuevas gomas y pegamientos plásticos permitieron el uso en forma nunca vista antes de madera laminada en la fabricación de aviones de diversos tipos. El aviador mismo utilizó instrumentos personales y equipo hecho pre-ponderantemente de materiales plásticos ; sus gafas protectoras su máscara para gases o para oxígeno, sus botas, su paracaidas, su ropa misma estaban manufacturados con materiales plásticos de diversas clases.

En los barcos de superficie y más aún en los submarinos, se utilizaron cantidades asombrosas de material plástico, desde los aparatos de cirugía de emergencia hasta las espoletas de los torpedos. En la artillería muchos obuses, y particularmente las bombas cohete tuvieron partes esenciales de plásticos. Los procesos industriales encontraron en los plásticos un valioso factor de éxito en la batalla de la producción.

Puede mencionarse entre cientos de otros ejemplos el que ofrecen los cepillos industriales con cerdas de nylon, para pintura y lustre, los que resultaron más resistentes, más eficaces y más económicos que los de cerdas naturales. El uso de pinturas hechas a base de resinas sintéticas no solamente ofrecieron mejores cualidades de brillantez y duración sino que también, al ser preparadas con sales de plomo esas pinturas vinieron a resolver el problema de los sedimentos marinos en los cascos de las embarcaciones.

Un ejército moderno emplea una cantidad muy grande de papel y cartón para toda clase de usos, tales como envolturas a prueba de humedad, enseres de uso personal en campaña y otros; el ejército norteamericano utilizó así millones de toneladas de papel y cartón hechos con resinas sintéticas . . . sin contar la película de acetato de celulosa utilizada en el famoso correo V, gracias al cual los soldados podían comunicarse con sus familias con un máximo de rapidez y de economía.

Sería materialmente imposible citar aquí todos y cada uno de los aspectos en que los materiales plásticos desempeñaron un papel de consideración en la Segunda Guerra Mundial; baste decir que su contribución fue incalculable y que su uso sirvió, dentro de lo posible, a hacer más llevadera la vida del soldado en el cuartel o en cualquiera de las armas en que prestó sus servicos. Al terminar el conflicto, la industria de los plásticos inició un vasto proceso de reconversión a fin de brindar a la sociedad en tiempos de paz servicios considerables en los campos más variados de la actividad humana.

No solamente registró la industria de los plásticos importantes adelantos en el número y el género de los objetos con ellos fabricados y en la diversidad de las resinas plásticas utilizadas, sino que hizo también notables progresos en el orden de sus métodos de producción por lo que hace a una mayor rapidez, sencillez, economía y variedad.

Los métodos básicos de la fabricación de plásticos termofijos o termoplásticos, a saber, la compresión, la inyección y la expulsión, registraron progresos de significación. En el moldeo de plásticos termofijos se introdujo en forma creciente el uso del calor electrostático de alta frecuencia. Esto hizo posible el moldeo de partes más gruesas y más voluminosas con un substancial ahorro de tiempo.

El equipo de alta frecuencia utilizado durante la guerra fué convertido para usos en tiempos de paz, permitiendo este tipo de calentamiento en muchas clases de operaciones de moldeo. Piezas de 5 cm.  pudieron moldearse en 10 minutos gracias a ese método, en tanto que piezas delgadas apenas requierieron algunos segundos.

Resinas sintéticas perfeccionadas en la post-guerra: La investigación en el campo de las resinas sintéticas es uno de los aspectos más importantes de la química orgánica; nuevas resinas o combinaciones de resinas fueron introducidas al terminar la guerra. Mencionemos algunas entre las más importantes. El polietileno es una resina sintética con notables propiedades de aislante eléctrico que se utiliza especialmente con cables de alta frecuencia; es además muy flexible, refractario al agua, impermeable a la humedad y resistente a las temperaturas más variadas.

Las excelentes características aislantes y de moldeo del poliesterino fueron incrementadas con el uso de laminados a presión de contacto. Se realizó una novedosa combinación de polímeros orgánicos e inorgánicos que encontraron inmediatamente usos de primera importancia y que fueron dados a conocer bajo el nombre de silicones.

Las resinas de vinil forman un grupo de compuestos elastoméricos muy útiles para la fabricación de película y de material aislante. Resinas de formaldehido preparadas a base de un trímero de cianamido, llamado melamina, desempeñan un papel de considerable importancia en la fabricación de papel impermeable, en varios procesos de la industria textil y en la preparación de gomas para madera laminada al calor.

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Antiguos utensillos de plástico, tan populares en la post guerra mundial

Las resinas de celulosa también sufrieron importantes desenvolvimientos, tales como la creación del propionata de celulosa, que ofrece determinadas ventajas sobre el acetato de celulosa empleado en la manufactura de película. Es preciso hacer mención también de la adaptación a la investigación científica de las resinas, de los espectros de absorbción de rayos infra-rojos y ultravioletas, de las formas de difracción de los rayos X, y del empleo del microscopio electrónico.

Las resinas de metacrilato metílico como la lucita y el plexiglás que desempeñaron papel tan importante durante la guerra, siguieron gozando de una enorme popularidad al terminar el conflicto, no solamente en la industria aeronáutica sino para la confección de toda clase de objetos de uso común y corriente.

Hemos mencionado aquí sólo algunos de los aspectos en que los plásticos se utilizan para la fabricación de objetos útiles para el hombre, y solamente algunos métodos de su fabricación. La industria de los plásticos es una industria moderna por excelencia, y con cada día que pasa se le encuentran nuevos aspectos y nuevas posibilidades.

Plata Propiedades, Usos y Yacimientos del Metal

Plata Propiedades, Usos y Yacimientos del Metal

Junto al oro, la plata ha sido apreciada y buscada desde la Antigüedad, ha tenido utilidad continuada como metal monetario, y su utilidad como ornamento, antiguamente muy difundido, se ha visto reducida hoy en día, pero encuentra ahora creciente aplicación en las artes y las industrias. La fotografía (ya no tanto en la actualidad)  y la electricidad consumen la mayor parte de una producción que no puede ser ampliada fácilmente para satisfacer la demanda.

Se llaman también metales nobles o blancos  porque no se oxidan al aire, o en el agua, y sólo los atacan ácidos fuertes. Debido a esto se usaron durante mucho tiempo para hacer monedas. Ambos metales se conocen desde hace miles de años, y en excavaciones hechas en lugares de las primitivas civilizaciones, particularmente Egipto, se han encontrado objetos fabricados con estos metales.

En contraste con muchos metales, que sólo se presentan en la Naturaleza en forma de compuestos químicos, tanto el oro como la plata se presentan como elementos, por lo que estos metales se conocen desde hace mucho tiempo.

Aunque el oro y la plata se pueden encontrar en estado casi puro, lo más frecuente es que formen aleaciones de plata, oro y cobre. La presencia del cobre, plata y oro juntos no es de extrañar, puesto que los tres están íntimamente ligados, y todos pertenecen a la misma familia del sistema periódico.

La producción de plata ha seguido unas fluctuaciones paralelas a las del oro. Fue extraída primitivamente en la Europa mediterránea, pero con el descubrimiento de América irrumpieron en Europa enormes cantidades de plata procedente de Perú, Bolivia y México. Los yacimientos de la cadena montañosa que se extiende desde Alaska hasta la Tierra del Fuego han sido, hasta hoy, las fuentes más Importantes de los abastecimientos mundiales de plata. La mayor parte del resto procede de Australia y de la Unión Soviética.

La plata se encuentra en yacimientos de diversos tipos, pero los más importantes son aquellos constituidos por filones de tipo hidrotermal, formados a mediana o baja temperatura. En ellos han depositado los minerales de plata las aguas calientes que arrastraban las sustancias en disolución, y siempre van aquéllos acompañados por minerales de plomo, cinc y cobre. Son especialmente ricos los situados en las cordilleras sudamericanas, que se encuentran en relación con actividades intrusivas o volcánicas de la era Terciaria.

El yacimiento argentífero más célebre del mundo es, sin lugar a dudas, el cerro Potosí (Bolivia), pico volcánico que eleva su cumbre a 4.890 metros sobre el nivel del mar. Desde su descubrimiento en 1544 hasta la actualidad ha producido más de 2.000 millones de onzas de plata.

Sin embargo, sólo un pequeño porcentaje de yacimientos argentíferos son lo suficientemente ricos como para ser explotados por la plata solamente: la mayor parte de la plata se produce como un subproducto valioso en la minería del cobre, del plomo y del cinc, y su ritmo de producción está regido estrictamente por los ritmos de producción de sus metales asociados, y la producción total no ha podido ser ampliada lo suficiente para cubrir la demanda creciente.

El tenor de los minerales de plata varía con el precio de ésta: los minerales directos de plata necesitan, en general, contener unas 15 onzas por tonelada. Los minerales mexicanos poseen un porcentaje menor. Los minerales de los grandes depósitos de plomo-plata del mundo tienen por término medio una onza de plata por tonelada. El empleo de plata con fines monetarios se ha reducido mucho, pero sigue utilizándose en grandes proporciones en orfebrería.

Mineral Plata

PRODUCCIÓN
La plata se obtiene, principalmente, como subproducto cuando se retinan los minerales de cinc y cobre. Sin embargo, también se obtiene de minerales ricos en plata, siendo el más común la argentita, un sulfuro de plata. Éste y otros minerales de plata se encuentran ampliamente distribuidos en el continente americano, aunque en ninguna parte se halla en grandes cantidades.

El principal productor mundial de plata es México, con un 35 % de la producción mundial (alrededor de 6.000 toneladas al año). De los muchos procesos desarrollados en el tiempo, el normalmente usado hoy en día para beneficio de la plata, a partir de la argentita, es el proceso del cianuro. Después de triturar el mineral, se muele finamente en un molino de bolas que contiene una solución diluida de cianuro sódico.

Al registrar en 2014 su mayor producción de plata en la historia, México sumó su quinto año consecutivo como el mayor productor de este metal precioso en el mundo, apuntó el Instituto Mundial de la Plata. En su informe anual indicó que México produjo en 2014 un total de 192.9 millones de onzas de plata, equivalentes a 6,000 toneladas, lo que representa un alza de 5.8 millones de onzas respecto de la producción nacional de 2013.

El sulfuro de plata, y también la plata libre, reaccionan con la solución de cianuro sódico para dar argento-cianuro sódico, Na [Ag(CN);] que es soluble en agua.

La suspensión se agita durante varios días con aire comprimido. Así se oxida el sulfuro sódico formado por la reacción entre el sulfuro de plata y el cianuro sódico. La solución de argento-cianuro sódicu se filtra, y se separa el aire disuelto haciendo el vacío. Finalmente, la plata se separa de la solución añadiendo una suspensión de cinc finamente pulverizada.

La plata precipitada se filtra y se seca. Este producto contiene, como mínimo, 75 % de plata, pero aún existen impurezas, especialmente, exceso de polvo de cinc. Por tanto, es necesario una purificación ulterior.

Puesto que el 75 % de la producción mundial de plomo se obtiene de minerales que también contienen plata, es evidente que interesa la recuperación de la plata en la etapa del refinado del plomo, par sus beneficiosos resultados. Un sistema para recuperar la plata es el proceso Parkes.

Después de separar otras impurezas dé la aleación plomo-plata, especialmente cobre, antimonio, arsénico y estaño, se añade cinc al baño. La plata es mucho más soluble que el plomo en el cinc, por lo que después de mezclar el contenido del baño la mayor parte de la plata pasa a la capa del cinc fundido, que flota sobre el plomo. Cuando desciende la temperatura del baño se separa la aleación cinc-plata de la superficie, a medida que va solidificando. A continuación se destila el cinc, y queda finalmente la plata, que tiene un punto de fusión más alto.

La plata es un metal blanco que tiene una buena resistencia a la acción de la mayoría de las sustancias. No la atacan el oxígeno ni el aire, pero se ennegrece fácilmente si el aire tiene trazas de ácido sulfhídrico, que forma una capa negra de sulfuro de plata en la superficie.

La capa negra que aparece en los cubiertos de plata se debe a la acción de los compuestos orgánicos de azufre. Los halógenos (cloro, bromo, yodo) atacan a la plata, pero no la afectan los álcalis y sólo reacciona con muy pocos ácidos: ácido sulfúrico concentrado en caliente y ácido nítrico diluido. La plata es el mejor conductor del calor y de la electricidad, aunque corrientemente se usa el cobre, porque es más económico.

Sin embargo, también se usa la plata en plantas químicas, debido a su resistencia a la corrosión y su punto de fusión relativamente alto (960° C), además de su alta conductividad. Así, las vasijas de reacción, hervidores en columnas de destilación, se recubren a veces de plata. Los tubos de los intercambiadores de caler se hacen de plata.

La plata se utiliza en varios tipos de aparatos eléctricos. Es de particular valor en contactos eléctricos, como en las unidades de control de los semáforos. Numerosas aleaciones de plata son de importancia industrial, como las de plata-cobre-cinc y plata-fósforo-cobre, que se usan para soldar el latón. Sin embargo, la mayor cantidad se usa en materiales fotográficos.

Esquema básico del proceso con cianuro

El platino forma parte de un grupo de metales relacionados entre sí, integrado por osmio, iridio, paladio, rodio y rutenio. No sólo están asociados en la naturaleza, sino que en la industria se les alea frecuentemente, por lo que se denominan «metales del platino».

El platino y el paladio son los más abundantes del grupo, pero su abundancia dentro de las rocas máficas no permite considerarlas como recursos potencíales de ellos, a no ser que hayan intervenido procesos de concentración especiales. Son metales muy pesados, insoluoles, maleables y de dureza elevada. El iridio es el más pesado y el osmio el más duro.

El platino se origina en las rocas ígneas ultrabásicas, donde fue concentrado por procesos magmáticos. La intrusión máfica más grande descubierta hasta ahora en el mundo, el complejo Bushveldt, de África del Sur, contiene una zona denominada Merensky Reef, con platino enriquecido, que por sí sola es suficiente para satisfacer las necesidades mundiales durante muchos siglos.

El proceso de erosión y sedimentación, al ser los metales del grupo resistentes a la meteorización y de densidad elevada, originan placeres; son importantes los de los montes Urales, en la Unión Soviética. Las arenas productivas llegan a tener 1,5 metros de espesor, y los centros más importantes están en las vertientes orientales de las cuencas de los ríos Iss y Tura.

Fuente Consultada:
TECNIRAMA Enciclopedia del la Ciencia y la Tecnología (CODEX) Fasc. N°50
NATURA Las Reservas Económicas Ediciones JOVER

El Aluminio Propiedades, Produccion y Características Mineral

PROPIEDADES, PRODUCCIÓN Y APLICACIONES DEL ALUMINIO

El aluminio es aún más abundante, dentro de la corteza terrestre, que el hierro, y es el metal más moderno que ha encontrado un empleo general en gran escala en la industria. En efecto, este elemento fue extraído por vez primera en forma pura en 1827, aunque hasta 1886 no descubrieron Hall y Herolt un proceso barato de extracción, mediante la electrólisis en criolita fundida. Sólo a comienzos de este siglo se obtuvo aluminio metálico de gran pureza. Desde entonces la producción y la cantidad de usos del aluminio han ido aumentando ininterrumpidamente.

El aluminio es tan común como lo es la arcilla; en efecto, los ladrillos y las pizarras de nuestras casas, la loza de nuestros platos, se encuentran llenos de aluminio. Pero para obtenerlo en estado puro hace falta mucha habilidad, por lo que hasta hace unas cuantas docenas de años no había sido posible producirlo en condiciones económicas. Todas estas cualidades hacen al aluminio sumamente apreciable; pero su verdadero valor procede de otras tres propiedades que reúne: no se oxida fácilmente, es poco atacable por los ácidos y tiene muy poco peso.

Elemento químico perteneciente al tercer grupo del sistema periódico de los elementos, de número atómico 13, peso atómico 26,97, punto de fusión 659,7° C y punto de ebullición 2.300° C. Su símbolo químico es Al.

Es el metal más extendido en la naturaleza:. no se encuentra nunca en estado puro, pero abunda como constituyente de numerosos minerales y rocas, entre ellas la bauxita, la criolita, la arcilla, los feldespatos, etc. El aluminio fue preparado por primera vez en el laboratorio por Humphrey Davy, en 1807, y en la exposición de París de 1855 aparecieron las primeras barras.

La primera fábrica se había instalado precisamente en aquellos años en La Glaciére, iniciando la producción de este nuevo metal, precioso y muy económico, que en poco más de un siglo había de asumir en la industria una importancia casi parecida a la del hierro.

mineral de aluminio

A pesar de ser el aluminio el metal más abundante de la corteza terrestre, se obtiene en su totalidad casi de un solo mineral: la bauxita. Los mayores depósitos del mundo se hallan en Europa, junto al Mediterráneo; alcanzan su máximo desarrollo en Francia y se extienden a Italia, Yugoslavia, Hungría, Grecia y Rumania.

El aluminio posee interesantes propiedades de resistencia y peso, que han hecho que desplazara en algunos usos tecnológicos a metales como el hierro, en la confección de estructuras, y al cobre para algunos de sus usos eléctricos, hasta el punto de que más del 90 por 100 de las líneas eléctricas de transmisión en Estados Unidos tienen conductores de aluminio. Se emplea también en la obtención de aleaciones ligeras, de uso especialmente en la fabricación de aeroplanos, automóviles y ferrocarriles. Se le da en la actualidad más de 4.000 aplicaciones diversas.

Propiedades físicas y qupímicas del aluminio.

En la ordenación decreciente, según su peso, de los elementos que componen la capa externa de la corteza terrestre, el aluminio ocupa el tercer lugar y representa aproximadamente un 8% en el peso total de dichos elementos. Forma parte de la composición de gran número de rocas y piedras preciosas; entre las primeras cabe mencionar, por su interés mineralógico o metalúrgico, los feldespatos, las micas, la turmalina, la bauxita y la criolita. Las principales gemas que contienen un elevado porcentaje de aluminio son el corindón, los zafiros y los rubíes.

Es un metal blando y poco resistente a las acciones mecánicas; en cambio, resiste bien la corrosión atmosférica porque se recubre rápidamente de una película de óxido que protege su superficie de ulteriores ataques. La reacción de formación del óxido, conocido con el nombre de alúmina, desprende una gran cantidad de calor, con temperaturas del orden de los 3.000°C. En ello se funda su utilización para preparar mezclas incendiarias y para las soldaduras aluminotérmicas.

Con este último fin se recubren los trozos a soldar con una mezcla de óxido de hierro y polvo de alumnio, encendiéndose después la mezcla con un fulminante de ferróxido de bario, con lo que se provoca la oxidación del alumini y la incandescencia de los trozos a soldar. Esta reacción se aprovecha también en el proceso metalúrgico llamado aluminotermia. Si se quiere extraer un metal puro de un óxido que lo contenga, se prepara una mezcla de dicho óxido con polvo de aluminio ; esta mezcla se calienta y el aluminio se combina con el oxígeno, separándose el metal que se buscaba.

 Posee elevados índices de conductividad térmica y eléctrica; el valor de su densidad es de 2,7 y las temperaturas de fusión y ebullición son 660 °C y 2.467 °C, respectivamente. No se altera en contacto con el aire ni se descompone en presencia de agua, debido a que su superficie queda recubierta por una fina capa de óxido que lo protege del medio. Sin embargo, su reactividad con otros elementos es elevada: al entrar en contacto con oxígeno produce una reacción de combustión que origina una gran cantidad de calor, y al combinarse con halógenos y azufre da lugar a la formación de haluros y sulfuros.

Extracción del aluminio de los minerales. La industria metalúrgica extrae el alumnio. a partir de la bauxita. Esta se encuentra en la naturaleza mezclada con pequeñas cantidades de hierra, silicio y otras impurezas, que en principio se   eliminan,   y   se   la  somete   a   especiales   tratamientos para obtener la alúmina pura. La alúmina se funde y mezcla con abundantes cantidades de criolita (mineral que contiene aluminio.), flúor y sodio, también mantenido en estado de fusión.

La mezcla se introduce en un recipiente de notable capacidad, recubierto internamente de ladrillos de carbón, y en el que se sumergen barras asimismo de carbón. Sobre la mezcla se lleva  cabo un proceso de electrólisis: el polo negativo del generador de tensión se conecta con los ladrillos, y el positivo con las barras. La corriente eléctrica mantiene fundida la criolita, y en el fondo del recipiente, o sea, en correspondencia con el polo negativo, se recoge el aluminio puro en estado líquido.

La criolita sólo interviene en una etapa intermedia de la reacción y no se consume durante el proceso. Sobre las barras, el oxígeno liberado por la alúmina reacciona con el carbono formando óxido de carbono y anhídrido carbónico. El aluminio metálico sale fuera por una abertura que se halla en el fondo del recipiente y el proceso continúa al añadir más alúmina.

LOS MINERALES: Con excepción del mineral raro nefelina (NaAlSiO4), que se extrae en el norte de Rusia, los únicos minerales explotados en gran escala hasta la fecha son los hidróxidos. Sin embargo, las menas ricas en hidróxidos son limitadas, y su distribución es muy irregular.

Los minerales formados en el interior de la corteza terrestre son a menudo anhidros o contienen muy poca agua. Cuando son llevados a la superficie pierden su estabilidad y se transforman gradualmente en minerales nuevos, la mayoría de los cuales son hidratados.

Esta transformación es la denominada meteorización química, durante la cual ciertos elementos solubles son retirados en poco tiempo. El residuo que queda como cubierta se llama laterita. La mayoría de las lateritas son ricas en hierro, pero algunas lo son en aluminio y se denominan bauxitas, por el pequeño pueblo de Les Baux, en el sur de Francia, donde fueron reconocidas por vez primera en 1821.

Las bauxitas sólo se forman en depósitos residuales debidos a la meteorización en condiciones tropicales. En superficies relativamente llanas, la única manera de extraer ciertos productos solubles es en disolución. En zonas de lluvias abundantes el volumen de agua disponible es grande y pueden ser retiradas enormes cantidades de materiales, quedando un residuo rico en sílice y en hidróxido de aluminio.

Las rocas sobre las que se encuentran las bauxitas tienen una amplia gama de composiciones. La mitad de las bauxitas del mundo se han formado sobre calizas que contienen pequeñas cantidades de arcillas e hidróxidos de hierro. El carbonato es disuelto y el residuo, rico en hidróxidos de aluminio, forma una bauxita.

Las bauxitas están difundidas por todo el mundo, pero se concentran en los trópicos. Por ser yacimientos superficiales constituyen afloramientos y son vulnerables a los procesos de meteorización mecánica, si existe un cambio en las condiciones climáticas. Por ello son extremadamente raras en las regiones glaciales, porque los glaciares que las cubren arrastran todo el material blando de la superficie. Debido a esta vulnerabilidad los yacimientos de bauxita que se conocen son geológicamente jóvenes, no anteriores al cretácico.

Los depósitos de bauxita de la zona de Arkansas son el resultado de la meteorización de una slenita nefelínica y descansan sobre una superficie ondulada de la erosión preterciaria. Una lixiviación intensa en un clima tropical durante el eoceno produjo las bauxitas que se extraen actualmente.

La mayoría de los yacimientos europeos que rodean el Mediterráneo están formados sobre calizas jurásicas y cretácicas y rellenan chimeneas y depresiones cársticas, formando bolsadas y lentejones. Recientemente se han descubierto vastas reservas de minerales ricos en bauxita en las regiones tropicales, a menudo de difícil acceso, pero que constituyen una fuente de abastecimiento suficiente para un futuro inmediato, en el que es de prever una demanda cada vez mayor de aluminio.

Usos más importantes. El aluminio es un óptimo conductor del calor y de la electricidad; por ello y por su menor peso tiende a sustituir el cobre en la industria eléctrica. No siendo tóxico, se utiliza también en los utensilios domésticos. El metal, pulverizado, se usa en la industria de los barnices: un solo gramo puede formar una capa de 0,6 ,u de espesor, con una superficie de 14.300 cm².

La alúmina es una sustancia importante por su resistencia a las altas temperaturas ; se usa en la construcción de hornos y crisoles y forma parte de los materiales con los que se construyen los conos de los proyectiles cohetes; fundida con llama oxhídrica, en presencia de pequeñas cantidades  de óxido de cromo,  constituye  el  rubí  artificial, que, por su dureza, se usa en la fabricación de relojes y en la mecánica de precisión.

Son importantísimas para la industria aeronáutica y automovilística las aleaciones de a. como la anticorodal, la avional, el duraluminio, el mag-nalio y otras. Las sales orgánicas del a. sirven para impermeabilizar telas.

Fuente Consultada:
Enciclopedia MONITOR Fascículo N°11 SALVAT
Las Reservas Económicas  Ediciones JOVER

LECTURA COMPLEMENTARIA:
El aluminio, es un metal abundantísimo, puesto que forma el 8% de la corteza de la Tierra. El aluminio es tan común como lo es la arcilla; en efecto, los ladrillos y las pizarras de nuestras casas, la loza de nuestros platos, se encuentran llenos de aluminio. Pero para obtenerlo en estado puro hace falta mucha habilidad, por lo que hasta hace unas cuantas docenas de años no había sido posible producirlo en condiciones económicas.

Es un metal blando, de color blanco como el estaño, que se funde a los 658 ºC. Es el metal que ocupa el tercer lugar en cuanto a maleabilidad y ductilidad; no puede ser laminado en hojas tan finas como las que produce el oro, ni estirarse en alambres tan delgados como los obtenidos del platino; pero puede batirse en láminas que tienen seis milésimas de milímetro y estirarse en alambres que miden una décima de milímetro de diámetro.

Es también un buen conductor del calor y de la electricidad, tan buen conductor de la electricidad, que muchas veces se emplea con este objeto en lugar del cobre. Su resistencia a la tracción es también muy grande; en igualdad de peso, solamente es superado en este sentido por el acero fundido de la mejor calidad.

Todas estas cualidades hacen al aluminio sumamente apreciable; pero su verdadero valor procede de otras tres propiedades que reúne: no se oxida fácilmente, es poco atacable por los ácidos y tiene muy poco peso. Por ser poco oxidable, no se corroe y destruye, como el hierro, por la humedad y el aire; y por ser poco atacable por los ácidos y muy ligero resulta evidentemente muy adecuado para fabricar utensilios de cocina y de comedor, aplicación que en la actualidad se realiza muy extensamente.

Los usos que en nuestros días recibe el aluminio son muy numerosos, pues ha reemplazado en gran parte al latón y al cobre en muchas ramas de la industria. Efectivamente, el aluminio se emplea en la actualidad para la construcción de lanchas, torpederos, piezas para barcos, en lugar de madera; motores, automóviles, bicicletas, herramientas, instrumentos científicos, accesorios de aeroplano, y cada día recibe nuevas aplicaciones.

El aluminio pulverizado arde intensamente, como el magnesio, y la mezcla de aluminio pulverizado y óxido de hierro, conocida con el nombre de termita, arde con tal energía, que si se quema una pequeña cantidad sobre una placa de hierro de dos o tres centímetros de espesor, la perfora completamente. Ea termita se emplea en varias operaciones de soldadura.

Análogamente al hierro, el aluminio desempeña un papel importante en la estética de la Naturaleza. Si el hierro colorea las piedras preciosas, el aluminio es el que sirve de base a su constitución. El corindón, zafiro, topacio, amatista, rubí y otras piedras de valor son principalmente arcillas aluminosas.

Perlas Naturales y Cultivadas Formacion y Cultivo Mikimoto inventor

Perlas Naturales y Cultivadas
Su Formación y Cultivo

CÓMO SE FORMA UNA PERLA?: El nacimiento de una perla es un suceso maravilloso. A diferencia de las piedras o metales preciosos que deben extraerse de la tierra, las perlas son creadas por ostras vivas en las profundidades del mar. Las piedras preciosas deben pulirse antes de que muestren su belleza; las perlas no necesitan tales tratamientos para revelar su encanto. Nacen de las ostras madres con lustre iridiscente y suave brillo interno que no se iguala a ninguna otra gema en el mundo.

Entre los moluscos conquiformes el que produce más perlas es la “ostra perlera”, llamada comúnmente madreperla. Vive entre dos valvas grisáceas, adherida a las rocas de los mares tropicales, a una profundidad media de treinta a cuarenta metros.

El animal se fija a la roca por medio de un filamento denominado byssus. Una glándula especial segrega la materia nacarada que se extiende desbordando de la caparazón.

Según la clase de moluscos, varía la manera como se desarrollan las prolongaciones del manto y la calidad de la materia que produce. En la madreperla, la cara externa de la concha es rugosa y se llama perióstraco; la interna, lisa y traslúcida, es el nácar y está en contacto directo con el epitelio del órgano filamentoso adherido a la roca.

Si un cuerpo extraño penetra en la ostra, se producirá una abundante secreción de sustancia nacarada, dentro de la cual quedará encerrado el huésped inoportuno. Si éste tiene forma esférica, se formará una perla perfectamente redonda. En caso contrario será piriforme. A veces el parásito queda en la superficie del byssus; entonces, el nácar no podrá encerrarlo enteramente y se producirá en la cara externa de la valva una protuberancia llamada barrueco.

En general, las perlas son de una blancura particular y reflejan en matices plateados los tonos más tenues. Sin embargo, también existen perlas rosadas, amarillas, negras, azules y verdes. Estas son las más raras. El color depende del cuerpo extraño que ocasionó el proceso que acabamos de describir. Si al secarse el parásito se torna blanco, la perla será de igual color; si se trata de un grano de arena o de un filamento de alga, el color de los mismos aparecerá a través de las capas concéntricas del nácar y coloreará la superficie.

Como se ve, las perlas no son piedras preciosas. Difieren de éstas tanto por su estructura física, como por su origen. Los zafiros, diamantes y rubíes son minerales que se formaron hace centenares de miles de años en las capas superiores de la litosfera; en cambio, la perla deriva de un organismo viviente. Con el correr de los años pierde su luminosidad y se vuelve opaca.

La madreperla no es el único molusco generador de perlas. También las producen los lamelibranquios, los cefalópodos y los gasterópodos. Las ostras comestibles se asemejan a la madreperla, pero su nácar no tiene una irisación tan atrayente. La pesca de perlas se practica aún en la actualidad tal como la hemos descrito. Pero son contados los hombres que poseen la fuerza, la capacidad pulmonar y el valor necesario para vencer los peligros que tal oficio presenta.

Desde hace siglos los indígenas recurren a un procedimiento que alivia sus fatigas. Se sumergen de pie sobre una piedra atada a un cable que se va soltando desde el barco. Este cable, que a veces atan a su cintura después de haberse desprendido de la piedra, les permite volver más fácilmente a la superficie si sufren algún malestar o si los amenaza algún peligro. A pesar de todo, el oficio de pescador de perlas sigue siendo muy ingrato. Añadiremos que la pesca se realiza solamente durante cuatro meses del año (de junio a septiembre), y que en ese lap3o los pescadores bucean 30 ó 40 veces por día.

Las conchas, una vez vaciadas son arrojadas para su limpieza en grandes cubas llenas de agua hirviente. Luego se enviarán a las fábricas donde se las emplea para construir objetos de adorno y botones. En ciertos países la pesca de perlas constituye una verdadera industria, como en otros la búsqueda de diamantes. Cuando varias embarcaciones realizan simultáneamente la pesca en un mismo sector, personal especializado abre las ostras en la playa, bajo la mirada de guardianes armados. Para no agotar una fuente tan valiosa de riquezas, se suelen dividir los bancos de perlas en diversos sectores que se exploran por turno.

Ya a fines del siglo pasado se encontró en el norte de Ceilán un banco que tenía unos 30 kilómetros de largo, y se lo dividió en siete partes que se explotaban sucesivamente para dar a las ostras el tiempo necesario para reproducirse y crecer. En la actualidad la pesca se realiza cada vez más con escafandra, lo que da mejor resultado con menor fatiga para los pescadores.

De esta manera el buzo puede permanecer más tiempo bajo el agua, elegir su pesca y volver con una carga mayor. En las costas africanas y en las de la Polinesia la pesca es controlada por los gobiernos interesados y el valioso producto se envía a los grandes mercados europeos o americanos. París es el centro de ese lujoso mercado internacional y los precios que allí se fijan rigen en el mundo entero.

PERLAS DE CULTIVO

Cuando en la última década del siglo pasado aparecieron las primeras perlas cultivadas, idénticas a las naturales, los precios de estas últimas bajaron verticalmente. Pero, poco a poco, las cotizaciones se normalizaron gracias a procedimientos inteligentes y, más tarde, a los rayos X, que permitieron diferenciar unas de otras.

Fue un japonés. un hombrecillo silencioso y sutil. Kochiki Mikimoto, quien tuvo la idea de cultivar perlas. Como muchos otros inventos, éste también pudo parecer sencillo y fácil.

Kokichi Mikimoto registró la primera patente relativa a objetos biológicos,
alcanzando rápidamente fama mundial.

Por experiencia propia, Mikimoto conocía las espantosas condiciones de vida de los pescadores. Sabía que la formación de la perla se producía por la introducción de un cuerpo extraño en el manto del molusco. Pensó, por lo tanto, que podría obtener perlas si imitaba el procedimiento de la naturaleza.

Al principio obtuvo perlas incompletas, defectuosas. Cambió entonces de procedimiento e introdujo la partícula extraña en el cuerpo mismo del molusco. Para Mikimoto fue un gran día aquél en que al abrir las conchas de una de sus ostras halló una perla perfectamente redonda, traslúcida, comparable en todo sentido a los más hermosos ejemplares naturales. Mikimoto había consagrado largos años de paciente y tenaz labor a perfeccionar su técnica.

Los expertos se declararon incapaces de distinguir una perla natural de una cultivada. Su triunfo fue completo. Durante muchos años, la industria japonesa de las perlas cultivadas (dirigida siempre por el infatigable Mikimoto) guardó celosamente su secreto. Pero muerto Mikimoto en 1954, el método dejó de ser un secreto.

Consiste en extraer un fragmento de nácar de una ostra viva e injertarlo en otra de la misma especie. Para injertar se prefiere siempre el músculo aductor que encontramos al separar las valvas. Este procedimiento es una verdadera intervención quirúrgica y debe ser ejecutado con la mayor delicadeza para no perjudicar el fragmento extraído, ni el tejido de la ostra en la cual se injertará. Ambas ostras tienen que ser sanas y hay que obrar con el cuidado suficiente para no provocar infecciones. Las ostras así tratadas son puestas en una jaula metálica que se sumerge en el mar, a la profundidad conveniente para la formación de una perla de calidad. Durante el lapso necesario para la formación de la perla (de 6 a 7 años), las llamadas “hijas del mar unas mujeres con escafandra, vigilan las jaulas metálicas y las limpian de algas y parásitos.

Cada tres meses las suben para una limpieza general. Al cabo de 5 ó 7 años, según las dimensiones de la perla que se quiere obtener, se subirán las jaulas para extraer de ellas los moluscos. Con este procedimiento se logran perlas de 20 Mm. de diámetro, que es la dimensión máxima de las perlas naturales.

En brillo y oriente (reflejo especial propio de las perlas) las cultivadas no tienen nada que envidiar a las naturales. Sin embargo no todas las ostras injertadas dan perlas; algunas mueren víctimas de los parásitos, de la voracidad de los pulpos o por las corrientes frías. El gran criadero fundado por Mikimoto, el mejor organizado en todo Japón, dispone de una escuadrilla de aviones encargados de volar sobre el océano y descubrir las corrientes frías. Tal vez algún día lucirán en los adornos de las mujeres solamente las perlas cultivadas. No serán tan preciosas como las naturales, pero no habrán costado a los hombres tantas penas y peligros.

Proceso de Fabricacion del Cemento Portland Clinker Propiedades

Proceso de Fabricación del Cemento Portland
Propiedades y Características

Temas Tratados:

1-Historia

2-El Cemento Común

3-Composición Química

4-Proceso de Fabricación

5-El Clinker

6-Propiedades

7-El Supercemento

8-El Agua en el Cemento

El propósito de un cemento es ligar entre sí superficies o formar una masa monolítica con partículas pequeñas como las de arena o grava. Aunque el cemento portland es sólo uno de las muchas clases de cemento que se conocen, es el más importante para la construcción debido a su resistencia y durabilidad. 

Se lo emplea fundamentalmente en hormigones y morteros, debiendo su nombre, «Portland», a su descubridor, un albañil del siglo pasado llamado José Aspdin, quien pensó que su aspecto era muy similar a las rocas de la región de Portland, en Gran Bretaña.

El cemento portland se fabrica con piedra caliza y arcilla. La mezcla es calcinada y el clinker que resulta, molido y convertido en un polvo. El proceso de fabricación puede ser dividido en tres etapas principales: la preparación de las materias primas, su calcinación en hornos especiales y el molido del clinker para obtener el cemento en polvo.

UN POCO DE HISTORIA: 

En el año 1750 el Ing. John Smeaton (Inglaterra) trató de obtener un aglomerante netamente hidráulico, una especie de cemento de hoy día, que tuviera la propiedad de endurecerse bajo el agua, como ya antiguamente usaban los romanos en sus obras, mezclando la cal con puzolana, producto este de origen volcánico de color amarillento verdoso o marrón de Pozzuoli, cerca de Nápoles, capaz de endurecerse en contacto con agua y transmitir esta propiedad a la cal común.

Este mismo producto, formado por la descomposición de antiguos yacimientos volcánicos se lialla en abundancia en las barrancas del río Rhin (en d’Andernach, valle de Brohlbaen) con el nombre de «trass».

Ha servido este producto para preparar mezclas hidráulicas y fue extensamente usado, por ejemplo, en Holanda en la construcción de obras marítimas.

Smeaton necesitaba tal tipo de material para construir un faro sobre los peñones de Eddystone en Inglaterra. Realizó varios y prolongados ensayos con las piedras calcáreas margosas de Abertaw, condado de Clamorghan, las que molidas y luego calcinadas daban la posibilidad de obtener morteros fuertes y que se endurecían en contacto con el agua.

Fue, en realidad, una cal de carácter eminentemente hidráulico, — precursora del actual cemento artificial tipo Portland de fragüe lento.

El faro, construido con este material, fue demolido 120 años después a fuerza de dinamita.

En 1795 Parkes (Inglaterra) descubre en la isla Scheppey piedras calizas con 35.% de arcilla (sílice y alúmina) con las cuales logra obtener un ligante propiamente cementicio, al que da el nombre de «cemento acuático».

El Ing. Yicat (Francia) en 1818 se dedica al estudio de los productos calizos (molidos y calcinados) y establece por vez primera las normas de: fraguado, endurecimiento, resistencia a compresión y tracción, sutileza de molienda, índice de hidraulicidad y las propiedades químicas.

Pero recién en el año 1824 un albañil inglés, Joseph Aspdin, consiguió fabricar un material cementicio por trituración y calcinación de piedra calcárea y arcilla.

El elemento calcáreo lo recogía en los caminos, triturado por los vehículos, y lo mezclaba con arcilla molida.

Esta mezcla la sometía a la calcinación en hornos rudimentarios y así obtuvo el «clinker» que volvía a moler para obtener cementó en polvo. A este producto Aspdin le dio el nombre de «Cemento Portland», por tener la dureza y color semejantes a las piedras de las canteras de Portland en Inglaterra.

Los hijos de Joseph Aspdin, James y William, desarrollaron y perfeccionaron la fabricación del cemento.

Cemento común, tipo Portland:

En general, tal designación corresponde siempre al cemento artificial común de fraguado lento. Es un aglomerante eminentemente hidráulico y su composición y propiedades varían ligeramente, según su procedencia.

Este tipo de cemento es un polvo de color gris, algo verdoso. Su densidad, peso aparente, en estado suelto es de 1150 a 1400 Kg. por m3. y el peso específico real es de 3100 a 3200 Kg. por m3.

Debe entenderse por «estado suelto» del cemento, tal como queda este en el recipiente al llenarlo, y por «estado compacto» cuando se sacude el recipiente para que el cemento se asiente. En este último estado el peso del cemento es de 1850 a 2010 Kg. por m3., aproximadamente. Promedio de 1910 Kg. por m3.

Tiene mucha importancia para determinar el peso aparente (densidad) del cemento — peso de un litro — la manera de llenar el recipiente. También tiene influencia la capacidad y la altura de este último.

El modo de llenar un recipiente de 1 ó 5 ó 10 litros de capacidad, para determinar, la densidad del cemento en estado suelto, se pesa previamente el recipiente vacío.

Luego se llena este, dejando deslizarse suavemente el cemento por una tabla inclinada a 45°. Una vez lleno el recipiente, sin sacudirlo, se vuelve a pesar. La diferencia de las pesadas dará el peso del cemento en estado suelto.

Según las experiencias, la densidad del cemento es tanto menor cuanto mayor es su grado de finura de molido.

Para la conversión del peso del cemento tipo Portland normal a volumen, o viceversa, se acepta generalmente, como peso aparente (densidad), que 1 m3. de este pesa 1400 Kg., — aunque su valor medio es de 1270 Kg. Su coeficiente de «aporte» es aproximadamente igual a 47 % (vacíos 53 %).

Composición Química:

El cemento se compone de Cal + Arcilla (sílice y alúmina), elementos que varían dentro de los siguientes límites:

1) 58 a 66 % de óxido de calcio (CaO), producto de cocción de piedras calizas que se presentan en la naturaleza en estado de carbonato de calcio (CaCO2).

2) 19 a 26 % de sílice (óxido silícico Si02).

3) 3 a 6 % de Alúmina (Al2O3).

4) 4 a 7 % de óxido de hierro (Fe203) que se agrega como fundente.

Además contiene, como máximo, 2 % de anhídrido sulfúrico, de 1 a 3 % de magnesio y hasta 3 % de álcalis.
El cemento común, en resumen, es un aglomerante hidráulico que no debe contener menos de 1,7 partes de cal por cada parte, en peso, de los componentes (sílice + alúmina + óxido de hierro), — producto que se obtiene por trituración y mezcla íntima de todos estos elementos y luego su cochura hasta el principio de fusión, cerca de 1500° C, formándose así el «clinker» que se muele finamente.

La relación de contenido de cal a los componentes, arriba mencionados, se llama Módulo de Hidraulicidad.

Módulo de Hidraulicidad

El cemento empastado con agua dulce se endurece y este proceso químico toma el nombre de fraguado y, según la duración (tiempo de fraguado) de este, los cementos se subdividen en: cemento de fraguado lento o de fraguado rápido. Los cementos normales son siempre de fraguado rápido y la adición de yeso (sulfato de calcio S04Ca) retarda el fraguado.

En cambio, para acelerarlo se agrega carbonato de soda (NaC02). En las obras de hormigón armado se usan solamente cementos de fraguado lento.Terminado el proceso de fraguado, que dura alrededor de 6 horas, se inicia el endurecimiento propiamente dicho.

PROCESO DE ELABORACIÓN DEL CEMENTO PORTALD

PREPARACIÓN DE LAS MATERIAS PRIMAS:

La primera etapa en la fabricación del cemento la constituye la extracción, de las canteras, de las materias primas y su mezclado con agua para asegurar su mezcla íntima. Hay una diferencia en el proceso según se utilice piedra caliza o greda, lo cual puede ocurrir, dependiendo de cual material esté disponible o sea más barato. Ambas sustancias son químicamente iguales (carbonatos de calcio) pero sus propiedades físicas difieren ligeramente. De ahí que también su procesamiento sea ligeramente diferente.

CANTERA DE PIEDRA CALIZA
Cantera de Piedra Caliza

En el caso de la greda, se la transforma en pequeñas partículas en molinos especiales. Se la mezcla con agua y arcilla, y el barro es filtrado para eliminar toda partícula gruesa, que es retirada, molida en un molino de bolas y devuelta a la corriente principal. La piedra caliza, una vez sacada de la cantera, es molida finamente y mezclada con arcilla y agua, y el barro resultante pasado por un molino de bolas que vuelve a molerlo.

Desde este momento el proceso es siempre el mismo, así se haya empleado caliza o greda. El barro es llevado a grandes depósitos donde se lo revuelve continuamente.

FORMACIÓN DEL CLINKER:

El barro mencionado no es sino una simple mezcla húmeda de los ingredientes básicos. Ahora se lo transfiere a un largo horno rotativo donde sufrirá varios cambios químicos y emergerá como clinker. En la primera etapa se produce el secado por evaporación de toda el agua. La mezcla sigue su avance a lo largo del horno (largo tubo de acero de unos 130 m. de longitud) aumentando cada vez más su temperatura.

Los cambios químicos que tienen lugar son muy complejos y no del todo comprendidos aún. Parece probable que cuando la arcilla, que es un silicato de aluminio, es calentada, primero se deshidrata al tiempo que el carbonato de calcio del yeso o de la caliza pierde bióxido de carbono para dar cal viva, exactamente igual a lo que ocurre en un horno de cal.

A medida que estas sustancias se aproximan al extremo del horno se ponen al rojo blanco (su temperatura es de unos 2.500° G.) y entran en nuevas combinaciones químicas que dan por resultado el clinker, sustancia vitrificada que contiene óxidos de calcio, aluminio y silicio que se unen en compuestos tales como el silicato tricálcico (3CaO Si02) y aluminato tricálcico (3CaOAl2O3).

CLINKER
Clinker

El horno rotativo posee una ligera pendiente para que los materiales avancen fácilmente a lo largo de él. La altísima temperatura del extremo se obtiene quemando algún combustible, que en nuestro caso hemos supuesto sea carbón finamente pulverizado, aunque puede utilizarse petróleo o gas natural. Un horno rotativo produce algo así como 500 toneladas de clinker cada 24 horas y consume unos 400 Kg. de carbón —o su equivalente— por cada tonelada de cemento.

Horno de cemento

Antes de que abandone el horno el clinker incandescente es enfriado, lo que puede hacerse mediante aire frío, mientras cadenas de acero colgadas en su interior ayudan a extraer el calor. Al igual que en todas las otras etapas, se hacen periódicamente ensayos para, comprobar la calidad del producto final.

DEL CLINKER AL CEMENTO

A continuación el clinker es almacenado hasta que se lo necesite para molerlo. Antes y durante la molienda se agrega una determinada cantidad de yeso (sulfato de calcio), el cual sirve para ajustar la velocidad de fraguado del cemento después que se le agrega agua.

En los molinos las piedras de clinker son finamente pulverizadas. Luego el polvo es llevado mediante bombas neumáticas a grandes silos, listo para ser retirado. Para su uso suele embolsárselo, en bolsas de papel o de arpillera, de 50 Kg. de capacidad.

PROPIEDADES DEL CEMENTO PORTLAND

El clinker posee un aspecto de polvo color gris verdoso cuyo peso específico oscila entre 3,05 y 3,15. Al ser amasado con agua se solidifica. Se dice entonces que el cemento fragua. El fraguado dura alrededor de una hora, y una vez terminado la resistencia del cemento aumenta en forma lenta y progresiva. El proceso de endurecimiento dura meses y años pero a! cabo de los 28 días de terminado el fraguado, el material alcanza un 70 por ciento de la máxima resistencia que adquiere durante su vida útil.

Durante el tiempo que dura el fraguado se protege el material del viento y del sol para evitar un desecamiento excesivamente rápido. Con este fin se lo moja periódicamente. Si una vez iniciado el fraguado se agrega agua a la masa se hace difícil el endurecimiento. Por ello, nunca se prepara mayor cantidad de pasta que la utilizable inmediatamente. La temperatura a que se realiza el fraguado influye en la resistencia y, ésta disminuye si sufre los efectos de una helada.

De acuerdo con el tiempo de fraguado, dos son los tipos de cemento más usuales. Son los cementos de fraguado lento y los de fraguado rápido. Los de fraguado lento son los empleados normalmente por su resistencia mayor y su mejor manuabilidad. El yeso retarda el proceso de fraguado. Los cementos de fraguado rápido son utilizados en obras hidráulicas.

El frío y el calor hacen variar muy poco el volumen del cemento portland pero existe un excedente en las proporciones de contenido de cal o yeso o, si la mezcla es defectuosa, se produce una variación de volumen fuera de lo normal que se manifiesta mediante grietas de expansión.

Un factor que incide preponderantemente sobre la resistencia es el tamaño de las partículas que lo constituyen. Al disminuir el tamaño de las partículas crece la resistencia. Cuando las partículas son excesivamente pequeñas el efecto se invierte, disminuyendo la resistencia. Por estas razones se determina la composición granulométrica de los cementos mediante tamices que responden a normas establecidas por institutos y sociedades especializadas en investigaciones sobre cemento.

PROPIEDAD DEL CLINKER

MÓDULO O ÍNDICE HIDRÁULICO

Los principales constituyentes del cemento portland son: cal (OCa), sílice (SiO2), alúmina (Al2O3) y óxido férrico (Fe2O3). La cal actúa como base, mientras que los óxidos restantes actúan como radicales ácidos. La relación entre ambos es una característica fundamental en un cemento y fue llamada índice o módulo hidráulico por Michaelis.

INDICE HIDRAULICO


Si un cemento tiene un índice hidráulico inferior a 1,7 no pertenece al tipo portland. Si el índice es superior a 2,5 existirá un exceso de cal y aparecerán grietas de expansión. La presencia de cal en la composición de un cemento le da aptitud para el fraguado. La sílice hace más fácil el endurecimiento pero al mismo tiempo un exceso en las proporciones de sílice retarda el fraguado.

El principal responsable del endurecimiento es el silicato tricálcico. Al disminuir la proporción de cal se forma silicato bicálcico cuya capacidad de endurecimiento es menor. La alúmina también contribuye al endurecimiento pero al crecer la proporción en alúmina disminuye el tiempo de fraguado. Esta sustancia da al material resistencia a la acción del agua, y por ello los cementos con alta proporción de alúmina son aptos en perforaciones de campos petrolíferos.

ENSAYOS DE CEMENTOS

Para determinar la rapidez con que se produce el fraguado, se emplea la aguja de Vicat. Ella se mide determinando la profundidad de penetración de una aguja de un milímetro cuadrado de sección bajo la acción de un peso de 300 gramos. La resistencia se mide mediante ensayos mecánicos. Con ese fin, se fabrican probetas de formas especiales que se someten a esfuerzos distintos en máquinas apropiadas.

La romana de Michaelis es una máquina empleada para determinar la resistencia a la tracción de una probeta de cemento de forma conveniente, lista es sometida a un esfuerzo de tracción que crece en forma lenta y gradual hasta
que se rompe. Para determinar la resistencia a la compresión se usa la máquina de Amsler-Amagat en la cual se toma un cubo de 7 cm. de lado y se lo somete a un esfuerzo creciente de compresión hasta la rotura de la pieza.

ACCIÓN DEL HIELO Y DE LAS BAJAS TEMPERATURAS

Es de temer la acción del hielo durante la preparación de la pasta y en el primer período de estacionamiento. Una vez seco, el material no sufre influencia dañosa del hielo. Tomando las debidas precauciones, la acción del hielo no será tan perniciosa. Obras de fundación profunda suelen realizarse sin tomar cuidados especiales.

El cemento portland común, empastado a bajas temperaturas, inicia el fragüe con retardo y está sujeto a mayor lentitud en el fraguado y endurecimiento, adquiriendo una menor resistencia final que en condiciones normales de temperatura. Esta disminución puede alcanzar valores del 30 al 60 %.

Las precauciones a tomar en el caso de bajas temperaturas son: no manipular las pastas si presentan un principio de hielo; para el estacionamiento, no considerar los días de helada, retardando el desencofrado; cubrir con telas u otros aislantes la obra apenas terminada y si fuera posible calefaccionar el ambiente. En los casos de obras pequeñas se puede emplear agua tibia para preparar la pasta, teniendo en cuenta que al mismo tiempo se requiere una mayor cantidad de agua.

SUPERCEMENTO

El supercemento contiene los mismos elementos del cemento portland con agregados que no exceden del 0 %. Es de gran resistencia inicial. No es más que -un portland de mejor calidad, lo cual se logra con molienda, mezcla y cocción cuidadosas de las materias primas. El endurecimiento de este tipo de cementos es mucho más rápido y su resistencia final es superior. Se lo emplea en las obras en que es preciso desencofrar al cabo de poco tiempo, tal como en el caso de reparación de un puente cuyo tránsito queda cortado durante el lapso que dura la obra.

UTILIZACIÓN DEL CEMENTO

El cemento es empleado como parte de un mortero. Éste es el resultado de la mezcla de arena, agua y un aglomerante. El mortero de mayor uso es el de cemento. La arena ha de ser de piedra dura y no debe contener impurezas de barro, arcilla o materias orgánicas. Si los granos de arena son porosos, el mortero será mediocre. Las arenas cuyos granos presentan superficies rugosas, facilitan la adherencia del cemento y dan morteros muy resistentes.

El tamaño de las partículas que constituyen la arena influye sobre la resistencia del material final. En general aumenta la resistencia al crecer el tamaño de las partículas. La arena más conveniente para un mortero es aquella que se halla integrada por granos finos y gruesos en proporciones tales que los espacios vacíos se reduzcan al mínimo. El tipo de agua empleada para la mezcla es un factor (pie también incumbe a la resistencia. El agua de manantial es la más conveniente.

El agua de mar aumenta el tiempo de fraguado. 1.a industria de la construcción moderna emplea el cemento portland en gran escala, especialmente como constituyente del hormigón. Éste es una mezcla de mortero y grava. Las gravas son piedras machacadas y cantos rodados. El hormigón resulta al rellenar los huecos del canto rodado con mortero.

Históricamente el hormigón a base de mortero de cal fue utilizado por los romanos, en sus dos formas: fabricándolo en el sitio destinado a la obra, dándole forma con el auxilio de cajas o encofrados y en bloques, o sea previamente moldeados, que transportaban luego al lugar de la obra. Durante la Edad Media fue empleado sólo en algunas construcciones, como en las fundaciones de la catedral de Salisbury, obra del siglo XIII.

En la actualidad el hormigón se emplea en glandes represas, en obras públicas en general, en la construcción de carreteras, en estructuras resistentes para edificios, etc. Por sus características el hormigón ofrece ciertas ventajas con respecto a otros materiales de construcción, tales como madera y piedra, pues se moldea y trabaja fácilmente. Realizada la mezcla se la vuelca en cajas o encofrados donde se endurece conservando su forma. 1.a proporción de cemento de un hormigón influye sobre su resistencia. Cuanto mayor es la proporción de cemento mayor es la resistencia, pero se encarece.

VENTAJAS E INCONVENIENTES
DE LAS CONSTRUCCIONES DE CEMENTO

Ya hemos indicado algunas de las ventajas y de» ventajas del cemento y hormigón con respecto a otros materiales de construcción. En líneas generales podemos resumir las ventajas en las siguientes: presenta las características de las construcciones en piedra unidas a la ligereza de las de hierro; los gastos de mantenimiento desaparecen o se reducen al mínimo; muy buena resistencia a la acción del fuego; las materias primas son de fácil y económico aprovisionamiento; por lo higiénicas, las construcciones hechas de cemento ofrecen conveniencias con respecto a los otros tipos: requieren poco personal especializado.

No obstante todas las ventajas enumeradas presentan algunos inconvenientes: como las construcciones de hormigón son de naturaleza monolítica, adquieren una gran sonoridad que puede corregirse mediante el empleo de una capa de escorias u otros materiales aislantes; transmisión de calor en paredes externas o terrazas, lo cual puede remediarse mediante cámaras de aire; transmite las vibraciones que pueden resultar muy molestas en construcciones destinadas a máquinas en movimiento.

AGUA EN LAS MEZCLAS DE CEMENTO

Numerosos experimentadores han realizado trabajos de investigación sobre la importancia de la cantidad de agua que debe contener una mezcla de cemento. Como resultado de esas experiencias se ha establecido que la cantidad de agua o, mejor aún, que la relación entre el agua y el cemento que contiene una mezcla influye en la resistencia del material final. 1.a resistencia aumenta al disminuir la cantidad de agua, dentro de ciertos límites.

Si el porcentaje toma un valor inferior a cierto límite, se hacen imposibles algunas reacciones químicas y parte del material ligante permanece inerte. Las relaciones agua-cemento para un mortero de cemento portland están entre 0,4 y 0,5.

Fuente Consultada:
Lo Se Todo Tomo I
Revista TECNIRAMA N°29
El Calculista de Estructura Hormigón, Hierro y Madera de Simón Goldemhorn