INDICE........... INDICE..................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... ..........................................PÁG. ................................PÁG. 1. INTRODUCIÓN........................................................................................................ 2. PROP PROPIE IEDA DADE DES S FÍSI FÍSICA CAS S – QU QUÍM ÍMIC ICAS AS Y USOS USOS DEL ASFA ASFALT LTO, O, BREA BREA Y CEMENTO HIDRAULICO ............................................................................. CONCLUSION
INTRODUCIÓN
Propiedad Propi edades es físicas física s y Química del Asfalto
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El asfalto es un material aglomerante y consta de hidrocarburos y sus derivados y es completamente soluble en bisulfuro de carbono (CS2) Composición Química y Física. Antes
que el intercambio de crudo, en el mercado, fuera algo corriente; las refinerías rara vez cambiaban sus fuentes de abastecimiento de crudo. Esto llevo a que las fuentes de asfalto tuvieran, también, propiedades consistentes. Al integrarse el cambio del abastecimiento de crudo de las refinerías se crearon más variaciones en las propiedades del asfalto, tanto físicas como químicas. De estas variaciones, salió la necesidad de poderse evaluar el comportamiento del asfalto ante condiciones particulares y predecir su rendimiento en términos de conocidas formas de esfuerzo. Aun así, algunas propiedades físicas y químicas siguen siendo constantes en todos los tipos de asfaltos. Propiedades físicas: es un material aglomerante, resistente, muy adhesivo, altamente impermeable y duradero; capaz de resistir altos esfuerzos instantáneos y fluir bajo acción de calor o cargas permanentes. Componente natural de la mayor parte de los petróleos, en los que existe en disolución y que se obtiene como residuo de la destilación al vacío del crudo pesado. Es una sustancia plástica que da flexibilidad controlable a las mezclas de áridos con las que se le combina usualmente. Su color varía entre el café oscuro y el negro; de consistencia sólida, semisólida o líquida, dependiendo de la temperatura a la que se exponga o por la acción de disolventes de volatilidad variable o por emulsificación. Composición química: Es de mucha utilidad un amplio conocimiento de la constitución y composición química de los afaltos, para el control de sus propiedades físicas y así obtener un mejor funcionamiento en la pavimentación. Al igual que el petróleo crudo, el asfalto, es una mezcla de numerosos hidrocarburos parafínicos, aromáticos y compuestos heterocíclicos que contienen azufre, nitrógeno y oxígeno; casi en su totalidad solubles en sulfuro de carbono. Se
usa
como un aglomerante en mezclas asfálticas para la construcción de carreteras, autovías o autopistas. También es utilizado en impermeabilizantes. Está presente en el petróleo crudo y compuesto casi por completo de bitumen.
La brea
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La brea es un residuo de la pirólisis de un material orgánico
o
destilación de
alquitranes. Es sólida a temperatura ambiente y está constituida por una mezcla compleja de muchos hidrocarburos de las siguientes clases: hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) (alquil sustituidos,
con
el
grupo
ciclopentadieno,
parcialmente
hidrogenados,
heterosustituidos, con grupos carbonilo, etc.), oligoarilos y ologoarilmetanos, compuestos policíclicos heteroaromáticos (benzólogos de pirrol, furano, tiofeno y piridina). Las breas presentan un amplio intervalo de ablandamiento en vez de una temperatura definida de fusión. Cuando se enfría el fundido las breas solidifican sin cristalización. Los HAP constituyen el grupo de compuestos más abundantes en las breas. Según su estructura, pueden clasificarse en cata-condensados y peri-concensados. Los catacondensados presentan átomos de carbono terciario comunes, como máximo, a dos anillos aromáticos, mientras que, en los peri-condensados, algún átomo de carbono terciario pertenece a tres unidades aromáticas. La diferente tipología de esas dos clases de compuestos poliaromáticos afecta a su comportamiento, por ejemplo a su reactividad térmica. Existen varios tipos de breas según so origen: Breas de alquitrán de hulla: Es
un residuo de la destilación o tratamiento térmico
del alquitrán de hulla. Están constituidas por mezclas complejas de numerosos HAP y compuestos heterocíclicos. 3
Esquema de la obtención de brea de alquitrán de hulla como subproducto de la coquización Brea de petróleo: Son un residuos del tratamiento térmico y destilación de distintas
fracciones del petróleo. En estas breas abundan los hidrocarburos aromáticos con sustituyentes alquilo y grupos nafténicos. USO DE LA BREA
Este material prácticamente se utiliza como un complemento para los morteros.
CEMENTO HIDRAULICO
Es un aglomerante hidráulico empleado en la construcción de edificios y de obras civiles. Es un polvo fino que se obtiene moliendo la escoria de una mezcla de arcilla y piedra caliza a altas temperaturas. Cuando se añade agua al cemento se forma una pasta que poco a poco se va endureciendo hasta alcanzar una consistencia homogénea. Cabe decir que el nombre genérico y comúnmente aceptado por los usuarios es “cemento”. 4
COMPONENTES DEL CEMENTO A. Minerales que contienen los componentes principales del cemento: SUSTANCIA
SÍMBOLOGIA
PORCENTAJE
Silicato tricalcico
3CaO+SiO2
36.00%
Silicato Bicalcico
2CaO+iO2
33.00%
Aluminio tricalcico
3CaO+Al2O2
21.00%
Otros -----------------(*)
----
10.00%
Total
----
100.00%
Dentro de otros tenemos (*)
SUSTANCIA
SÍMBOLOGIA
Oxido de Fierro
Fe2O3
Magnesia
MgO
Azufre en forma de SO3
SO3
Oxido de calcio en CaO
CaO
Estos caracteres se cumplen cuando esta bien quemado el CLINKERS obtenido en la calcinación Composición química Una vez que el agua y el cemento se mezclan para formar la pasta cementante, se inicia una serie de reacciones químicas que en forma global se designan como hidratación del cemento. Estas reacciones se manifiestan inicialmente por la rigidización gradual de la mezcla, que culmina con su fraguado, y continúan para dar lugar al endurecimiento y adquisición de resistencia mecánica en el producto.
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Aun cuando la hidratación del cemento es un fenómeno sumamente complejo, existen simplificaciones que permiten interpretar sus efectos en el concreto. Con esto admitido, puede decirse que la composición química de un clinker portland se define convenientemente mediante la identificación de cuatro compuestos principales, cuyas variaciones relativas determinan los diferentes tipos de cemento portland:
• • • • •
Compuesto Fórmula del óxido Notación abreviada Silicato tricálcico 3CaO SiO2 C3S Silicato dicálcico 2CaO SiO2 C2S Aluminato tricálcico 3CaO A1203 C3A Aluminoferrito tetracálcico 4CaO A1203 Fe203 C4AF
Propiedade físico-químicos de los Cementos: •
Finura:
El tamaño de los granos de cemento está comprendido entre 2 y 150
micrones. Los granos más activos comprenden entre 3 y 30 micrones. Los granos menores de 3 micrones se hidratan casi instantáneamente, mientras que los granos superiores a 60 micrones son prácticamente inertes,por que la hidratación es lenta. •
Peso específico absoluto o densidad real: Es la relación entre el peso del cemento y
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el volumen real que ocupan los granos. La densidad aparente suelta es del orden de 1 kg/l. •
Tiempo de fraguado: Es el tiempo que transcurre entre el instante en que el cemento
se mezcla con agua para formar una pasta y el momento en que la pasta pierde la plasticidad. •
Consistencia normal:
Es la cantidad de agua expresada como porcentaje del peso del
cemento, que confiere a la pasta una plasticidad determinada. •
Resistencias mecánicas:
Los cementos deben ser capaces de conferir resistencias
iguales o superiores a las determinadas por las normas, en probetas preparadas con un mortero cuyos componentes, fabricación, conservación y ensayos están normalizados (NCh 158 of 67). •
Calor de hidratación: El endurecimiento de los cementos se produce por reacciones
químicas entre los compuestos mineralógicos del cemento y el agua de amasado. Estas reacciones químicas transforman a los componentes anhídros inestables, en compuestos hidratados estables. Las reacciones químicas se producen con desprendimiento de calor y según la proporción en que esté presente cada uno de los compuestos principales del clínquer.
Ventajas:
Resistencias al ataque químico:
Algunos productos químicos atacan a los cementos, entre
los que se pueden destacar: Ataque de sulfatos, ataque de aguas puras, reacción alcalís áridos, permutación de cationes, carbonatación. EJEMPLO DE LA PROPIEDADES FISICO QUIMICOS DE UNO UN CEMENTO Características químicas: • Módulo fundente • Compuestos secundarios • Perdida por calcinación • Residuo insoluble Características físicas: • Superficie específica • Tiempo de fraguado • Falso fraguado • Estabilidad de volumen
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• •
Resistencia mecánica Contenido de aire Calor de hidratación
USOS DEL CEMENTO: Se usa en: Estructuras de edificios, conjuntos habitacionales, construídas
puentes
y
obras
CONCLUSIÓN
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