presentación quimica aplicada completa

QUÍMICA APLICADA

ESPECIALIZACIÓN EN PAVIMENTOSINSTITUTO DE POSGRADO EN INGENIERIA CIVIL

UNIVERSIDAD DEL CAUCA

Dra. Tania Milena Gutiérrez V.1 Febrero de 2013

Contenido

• Objetivo• Conceptos fundamentales de

química inorgánica• Conceptos fundamentales de

química orgánica • Composición química de las

arcillas, del cemento y del asfalto. Técnicas de caracterización química

• Fenómenos de adherencia de los diferentes materiales: cementos y asfaltos

• Referencias

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OBJETIVOCapacitar al estudiante sobre los conceptos fundamentales de la química en los fenómenos de adherencia en arcillas, cemento y asfaltos. Aspectos fundamentales en la predicción de algunas propiedades físico-químicas de los materiales comúnmente utilizados en la construcción. Tener conocimientos de las técnicas analíticas modernas en la caracterización química de asfaltos, cementos y arcillas.

21/04/2023

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CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE QUÍMICA INORGÁNICA

Dra. Tania Milena Gutiérrez V.

Moléculas Moléculas

Formadas por Formadas por

Átomos de varios elementos

Átomo de un elemento

Protón ElectrónNeutrón

Z Número atómico = Número de protones

A Masa atómica = protones más neutrones

+p

_

Átomo elementoTodos los átomos de un elemento tienen el mismo número de protones. Si se

eliminara o aumentara un protón, sería un elemento diferente

Número de protones = Número de electrones

Conceptos fundamentales de química inorgánica

Niveles de energía n

0n

Definicion


Compuestos: son sustancias puras que están formadas por uno o más elementos que se combinan entre sí en proporciones fijas

ÁTOMO DE HIDRÓGENO

-

Z= 1

Z= 11

A= Z + n

Cantidad de electrones por nivel 2n2

Electrones de valencia

Subniveles de energía: subnivel = n


Capacidad máxima de electrones en cada nivel de energíaPara el primer nivel de energía (n=1), la población máxima es 2(1)2 , 2Para el segundo nivel de energía (n=2), la población máxima es 2(2)2, u 8Para el tercer nivel de energía (n=3), la población máxima es 2(3)2, u 18

Orbital s2,p6,d10,f14

Número de subnivel


Los orbitales se designan mediante las letras s, p, d y f. Cada orbital puede tener un máximo de 2 electrones

n2= número de orbitales en cada subnivel

Configuración electrónica

La distribución más exitosa de los elementos fue desarrollada por Dimitri Ivanovich Mendeleev (1834-1907), el cual señaló:“Tanto las propiedades físicas como químicas de los elementos varían en forma periódica conforme aumenta la masa “: LEY PERÍODICA

Configuración electrónica

1s2

2s2 2p6

3s2 3p6 3d10

4s2 4p6 4d10 4f14

5s2 5p6 5d10 5f14

6s2 6p6 6d10 6f14

7s2 7p6 7d10 7f14

5s1

Nivel más externo en el que el elemento tiene electrones

Número de electrones en el nivel más externo

Subnivel ó tipo de orbital

Elementos = H, O, Fe, Ar, Pt, Na


Bloque s

Bloque d, metales de transición

Bloque p

Bloque f



Propiedades periódicas

Radio atómicoElectronegatividadEnergía de ionizaciónPotencial de ionizaciónDensidad y conductividad

Radio atómico: La variación de tamaño es una propiedad periódica. Dentro de un mismo periodo el tamaño atómico aumenta de derecha a izquierda y en un grupo aumenta de arriba hacia abajo.

La electronegatividad: Es una tendencia que muestra un átomo en un enlace covalente a atraer hacia sí los electrones compartidos. Dentro de un mismo periodo la electronegatividad aumenta de izquierda a derecha y en los grupos de abajo hacia arriba.

Variación del radio atómico


Variación de la electronegatividad


Los elementos de la tabla periódica en su mayoría se encuentran en la naturaleza haciendo parte del suelo, agua, aire, etc. Todo elemento busca la mayor estabilidad, mediante la ganancia o pérdida de electrones. La tendencia es tener 8 electrones en la última capa . Regla del OCTETO

Cationes y AnionesConceptos fundamentales de química inorgánica

Li + Estímulo Li + + e-

(Radiación, otros átomos, factores ambientales, etc.)

e-

Catión

F + Estímulo F - + Catión ( otros átomos, haz de electrones, etc.) Anión

Se oxida

Se reduce

Pérdida

Ganancia

0

0

Los compuestos iónicos tienden a organizarse en forma ordenada. Estos arreglos se repiten en todas direcciones para crear un cristal tridimensional de forma cúbica, hexagonal , etc

Átomo Elemento

Unión de átomos Molécula

Molécula Compuesto

Los átomo se unen mediante enlaces: El enlace es Energía que mantiene unidos a los átomos en un compuesto.

Tipos de enlaces

Iónico

www.iessanfulgencio.org/departamentos/fisicayquimica/enlaces/enlace_inico.html


Los metales tienden a perder su electrones de valencia para formar iones positivos (cationes). Los no metales tienden a ganar electrones para formar iones negativos (aniones)Todos los compuestos iónicos puros son sólidos a temperatura ambiente, ninguno es un líquido o un gas.

Solubles en solventes polares

Covalente

N + N NN

Metálico

Conceptos fundamentales de química inorgánicaTipos de enlaces

Comparten electronesEnlace covalente no polar E = 0 covalente no polarE < 1.7 covalente polarE > 1.7 iónico

Etano, eteno, etino

+ +

++

+

+

+

+ +

+

+

+ +

+

+

Iones metálicos con carga positiva

Covalente coordinado

COMPUESTOS BINARIOS

Formados solo por dos tipos de elementos

URO

SALES BINARIAS

Catión (metal) + Anión (no metal) Sal binariaLiF, NaCl, FeCl2, FeCl3, PbI2, K2S, HCl, LiH

Tipos de enlaces Conceptos fundamentales de química inorgánica

ÓXIDOS

Catión + Oxígeno Óxido

ZnO, Na2O, CuO, Cu2O, NO, N2O, P2O5, CO, CO2

OTROS COMPUESTOS BINARIOS IMPORTANTES

H2O, NH3, CnHn


Grupos funcionales inorgánicosConceptos fundamentales de química inorgánica

2 Ca + O2 2 CaO (cal viva)

M + O2 M2On

2 Cl2 + O2 2 Cl2O

NM + O2 NM2On

CaO + H2O

Ca(OH)2

(cal apagada)

Ácidos

CaSO4 (yeso)Ca3(PO4)2

CaCO3 (caliza)

CaOProceso de fabricación

• La cal viva se obtiene por calcinación de la caliza, con un alto contenido en carbonato de calcio (CaCO3), a una temperatura de unos 900 °C según la siguiente reacción:

• CaCO3 + calor → CaO + CO2

• Al mezclar cal con agua y arena, se produce una especie de mortero que se utiliza para pegar ladrillos, piedras y también para aplanar paredes y techos. Este uso se debe principalmente a que la cal puede adquirir mucha dureza al secarse y puede ser un material muy resistente. Eso se produce debido a que la cal apagada absorbe el dióxido de carbono que había perdido y se convierte lentamente en carbonato de calcio al secarse.

• Otros usos de la cal incluyen la neutralización de los suelos ácidos en agricultura, la fabricación de vidrio y papel, el lavado de ropa blanca, el refinado de azúcar, el ablandamiento del agua.


• El carbonato cálcico o carbonato de calcio es el producto obtenido por molienda fina o micronización de calizas extremadamente puras, por lo general con más del 98.5% de contenido en CaCO3.• En términos generales se utiliza como carga para papel (en sustitución del caolín) y plásticos (mejora la velocidad de extrusión y las propiedades mecánicas del plástico), en la industria química básica, en la de pinturas y adhesivos, en la del vidrio, cerámica, para cosmética y en la industria farmacéutica. En las industrias agropecuarias se utiliza para alimentación animal y para el refino de azúcar.El carbonato cálcico compite ventajosamente con otros minerales utilizados para cargas, por su precio mucho más bajo que la sílice, el talco, el caolín, la mica y la wollastonita. Constantemente se le abren nuevos campos de aplicación.

CaCO3

ESTRUCTURAS CRISTALINAS



Cúbica simple


1/8 de átomo x 8 = 1 átomo

Cúbica centrada en el cuerpo 2 átomos por celda

Cúbica centrada en la cara 4 átomos por celda


aa

bTetragonal

abc

Ortorrómbico


aa

a

c

Hexagonal - Trigonal Monoclínico

ab

c

90o

90o

, , 90o

Triclínico


SILICATOS

Son los minerales más abundantes en las rocas y por tanto en la corteza terrestre. Están formados por silicio y oxígeno formando el anión SiO4

4-

SiO

OO

O

SiO

OO

O


-Los iones silicatos se enlazan compartiendo sus vértices (oxígenos), nunca sus aristas o caras.

-Los átomos de silicio pueden ser reemplazados por aluminio o por boro formando los aluminosilicatos y borosilicatos respectivamente.

-Las propiedades de los silicatos dependen de su estructura más que del tipo de elementos que los componen.

CLASIFICACIÓN

De acuerdo con su estructura, los silicatos se clasifican en:

1. Silicatos formados por unidades discretas.2. Silicatos de cadena lineal.3. Silicatos laminares.4. Silicatos tridimensionales.

1. Silicatos de unidades discretas:

NesosilicatosSiO4

4-

ZircónOlivinoGranate

Aluminosilicatos:AndalucitaJadaritaSillimanitaDistena


1. Silicatos de unidades discretas:

Sorosilicatos Si2O7

6-

CiclosilicatosSi3O9

6- Si6O18

12-

EpidotaMelilitaTorveititaHemimorfitaLawsonita

Turmalina en sus diferentes clasesBerilio en sus diferentes clasesCordieritaDioptasa

http://www2.montes.upm.es/Dptos/DptoSilvopascicultura/edafologia/aplicaciones/GUIA%20MINERALES/Manual/Tectosilicatos.html


2. De cadena lineal

Inosilicatos

Cadena sencilla: Piroxenos (SiO3)2-

Cadena doble: Anfiboles (Si4O11)6-Piroxeno

AnfibolPiroxenoideAnfiboloide


3. Laminares

Filosilicatos (Si2O5)2-

CloritaMicaTalcoPirofilitaSerpentinasCaolinita


4. Tridimensionales

Tectosilicatos (SiO2)

CuarzoTridimitaCristobalitaFeldespatosZeolitaEscapolita


CARBONATOSConceptos fundamentales de química inorgánicaConceptos fundamentales de química inorgánica

CARBONATOSConceptos fundamentales de química inorgánica

CARBONATOS


AragonitoCaMg(CO3)2,MgCO3

CaCO3,

• En los sulfatos, el azufre actúa como catión por pérdida de los seis electrones presentes en el nivel exterior. El radio iónico de este catión es pequeño, 0,30 Å, lo que permite una coordinación 4 muy estable. Estos grupos tetraédricos SO4

2- son las unidades estructurales fundamentales de los sulfatos minerales y se unen a través de cationes medianos en coordinación 6 (calcio) o grandes en coordinación 12 (bario).

• El yeso, CaSO4·2H2O, tiene una estructura en capas paralelas de grupos SO4

2- fuertemente enlazados a Ca2+. Las capas sucesivas de este tipo están separadas por capas de moléculas de agua y, como los enlaces entre moléculas de agua son débiles, la exfoliación es perfecta según un plano dando láminas finas.

SULFATOS


CaSO4

BaSO4 Baritina

• Sulfato de Calcio: CaSO4 : El yeso es un producto preparado a partir de una roca natural denominada aljez (sulfato de calcio dihidrato: CaSO4· 2H2O), mediante deshidratación, al que puede añadirse en fábrica determinadas adiciones de otras sustancias químicas para modificar sus características de fraguado, resistencia, adherencia, retención de agua y densidad, que una vez amasado con agua, puede ser utilizado directamente.

• También, se emplea para la elaboración de materiales prefabricados. El yeso, como producto industrial, es sulfato de calcio hemihidrato (CaSO4·½H2O), también llamado vulgarmente "yeso cocido”, se comercializa molido, en forma de polvo. Una variedad de yeso, denominada alabastro, se utiliza profusamente, por su facilidad de tallado, para elaborar pequeñas vasijas, estatuillas y otros utensilios.

SULFATOS


o

CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE QUÍMICA ORGÁNICA

Conceptos fundamentales de química orgánica

La Química Orgánica en un principio se refería al estudio de los compuestos que contienen carbono y que están presentes en los organismos vivos incluyendo las sustancias de origen animal o vegetal. Sin embargo hoy por hoy este concepto se extiende a la síntesis de nuevos compuestos a partir de otros sustancias.

109.3 °

Solubles en solventes apolares

CarbonoEs un sólido a temperatura ambiente y dependiendo de las condiciones de formación, puede encontrarse en la naturaleza en distintas formas llamadas alotrópicas.


Grafito: Es un material del que está hecha la mina de los lápices. Sus átomos (recuerden sólo de carbono) unidos mediante un enlace covalente, se disponen formando láminas muy delgadas superpuestas conforma de hexágonos.De ahí su textura amorfa, color negro y poca dureza. Por eso los utilizamos para escribir y pintar

Diamante. Está formado por los mismos átomos de carbono que forman al grafito, pero por estar éstos dispuestos de forma tridimensional, su textura, fuerza y color son diferentes. Nadie ignora la alta dureza del diamante y su aspecto cristalino y transparencia.

Se conocen seis formas alotrópicas del carbono, además del amorfo: grafito, diamante, fulerenos, nanotubos de carbono y nano espumas

Clasificación de los compuestos orgánicos


Hidrocarburos alifáticos o saturados


Los hidrocarburos alifáticos solo contienen dos tipos de elementos: carbono e hidrógeno

Hidrocarburo acíclico o linealHidrocarburos simples cíclicosCnH2n+2

CnH2n

Hidrocarburos ramificados

Hidrocarburos alifáticos o saturados


Propiedades físicas Los alcanos de menor tamaño, metano, etano, propano y butano son gases a temperatura ambiente. Los alcanos lineales desde C5H12 hasta C17H36 son líquidos. Alcanos de mayor número de carbonos son sólidos a temperatura ambiente. • Puntos de fusión y ebullición: de los alcanos aumentan con el número de carbonos de la molécula. También se observa que los alcanos ramificados presentan un punto de ebullición menor que sus isómeros lineales.

• Solubilidad: Son casi totalmente insolubles en agua debido a su baja polaridad y a su incapacidad de formar enlaces con el hidrógeno. Los buenos disolventes son el benceno, tetracloruro de carbono, cloroformo y otros.

PROPIEDADES QUÍMICAS DE LOS ALCANOSLa poca reactividad química de los alcanos a temperatura ambiente dió origen al nombre de parafinas, que significa poca afinidad. Los alcanos no son atacados por ácidos o bases fuertes, tampoco por agentes oxidantes o reductores. Sin embargo, los alcanos si reaccionan en condiciones severas y constituyen productos de gran utilidad comercial.Las principales reacciones de los alcanos son:

• Combustión

Los alcanos reaccionan con el oxígeno para producir dióxido de carbono, agua y calor. Así el metano combuste según la reacción:

calorLa reacción de combustión del etano se representa así:

calor

La energía que se desprende se debe al exceso de ésta durante el rompimiento o formación del enlace.

• Pirólisis o cracking Es el proceso por medio del cual los hidrocarburos de alto peso molecular se rompen a altas temperaturas en presencia de un catalizador y en ausencia del oxígeno, para evitar la combustión.

AlquenosLos alquenos son hidrocarburos insaturados que contienen uno o más dobles enlaces C = C. El nombre de los hidrocarburos insaturados se debe a que los carbonos que sostienen el doble enlace todavía pueden enlazarse a hidrógenos.


Hidrocarburos insaturados

CnH2n

Reacción de polimerización de alquenos


Los alquenos pueden reaccionar con otras moléculas de la misma especie para dar origen a largas cadenas de unidades repetitivas, formando así a los polímeros. Los dos alquenos de mayor importancia industrial son el etileno y el propileno. A partir de ellos se obtiene una serie de polímeros de gran aplicación.

Alquinos Los alquinos son hidrocarburos insaturados que contienen al menos un triple enlaces. Se trata de compuestos metaestables debido la alta energía del enlace.


Hidrocarburos insaturados

CnH2n-2

Derivados halogenados Conceptos fundamentales de química orgánica

• Son hidrocarburos que contienen en su molécula átomos de halógeno. Se nombran a veces como haluros de alquilo.

• Algunos ejemplos son: clorometano, difluoropentano

Los compuestos halogenados tienen una alta densidad. Son usados en refrigerantes, disolventes, pesticidas, repelentes de polillas, en algunos plásticos y en funciones biológicas: hormonas tiroidea Por ejemplo: cloroformo, diclorometano, tiroxina, Freón, DDT, PCBs, PVC. La estructura de los compuestos halogenados es: R-X, en donde X es Flúor (F), Cloro (Cl), Bromo (Br) y Yodo (I)

• Los compuestos que contienen uno o más anillos bencénico se denominan aromáticos

Hidrocarburos aromáticos

BencenoCompuestos aromáticos

Hidrocarburos aromáticos policíclicos

TNT


Grupos funcionales orgánicos Conceptos fundamentales de química orgánica

Oxidación de compuestos orgánicos



AlcoholesEl oxígeno es electronegativo y polariza el enlace, de forma similar al halógeno. Sin embargo, el oxígeno no es tan electronegativo como el halógeno y el hidróxido es muy mal grupo saliente.

Apolar Polar


Los aldehídos son compuestos orgánicos caracterizados por poseer el grupo funcional -CHO: Es decir, el grupo carbonilo -C = O está unido a un solo radical orgánico. Se pueden obtener a partir de la oxidación suave de los alcoholes primarios.

Apolar Polar

Aldehídos

Grupo carbonilo

Este grupo de compuestos presenta en su estructura el grupo carboxilo. Los ácidos carboxílicos son compuestos caracterizados por la presencia del grupo carboxilo (-COOH) unido a un grupo alquilo o arilo. Cuando la cadena carbonada presenta un solo grupo carboxilo, los ácidos se llaman monocarboxilicos o ácidos grasos, se les denomina así ya que se obtienen por hidrólisis de las grasas.


Ácidos carboxílicos

Apolar Polar

Ejemplos de ácidos carboxílicos

Usos: Los ácidos grasos se utilizan para fabricar detergentes biodegradables, lubricantes y espesantes para pinturas. Entre los nuevos usos de los ácidos grasos se encuentran la flotación de menas y la fabricación de desinfectantes, secadores de barniz y estabilizadores de calor para las resinas de vinilo. Los ácidos grasos se utilizan también en productos plásticos, como los recubrimientos para madera y metal, y en los automóviles, desde el alojamiento del filtro de aire hasta la tapicería.

Una cetona es un compuesto orgánico caracterizado por poseer un grupo funcional carbonilo unido a dos átomos de carbono, a diferencia de un aldehído, en donde el grupo carbonilo se encuentra unido al menos a un átomo de hidrógeno.


Cetonas

Apolar Polar


Apolar Medianamente polar

Éteres

-C-O-C-Este grupo de compuestos se caracteriza por la presencia de átomos de carbono unidos al átomo de oxígeno por medio de un enlace simple. Los éteres tienen punto de ebullición menor que los alcoholes, puesto que no presentan fuerzas intermoleculares de enlace de hidrógeno. Asi mismo, debido a esto, son muy poco solubles en agua.


Las aminas y amidas presentan necesariamente un nitrógeno unido a un carbono. En el caso de una amina, el nitrógeno está unido a un átomo de carbono, el cual NO ES UN CARBONILO (C=O). Tenemos una amida si el nitrógeno está unido a un carbonilo, es decir, a un carbono unido a oxígeno por un doble enlace.

Apolar Polar

Aminas y Amidas

Grupo carbonilo


Apolar polar

Tioles Un tiol es un compuesto que contiene el grupo funcional formado por un átomo de azufre y un átomo de hidrógeno (-SH). Siendo el azufre análogo de un grupo alcohol (-OH), este grupo funcional es llamado grupo tiol o grupo sulfhidrilo. Tradicionalmente los tioles son denominados mercaptanos. Muchos tioles son líquidos incoloros que tienen un olor parecido al del ajo. El olor de tioles es a menudo fuerte y repulsivo, en particular los de bajo peso molecular. Los tioles se unen fuertemente a las proteínas de la piel y son responsables de la intolerable persistencia de olores producidos por las mofetas.

EjercicioUtiliza los siguientes fármacos para identificar grupos funcionales. Encierra en un círculo el grupo funcional y nómbralo.

COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LAS ARCILLAS, DEL CEMENTO Y DEL ASFALTO. TÉCNICAS DE

CARACTERIZACIÓN QUÍMICA

¿ Qué es una arcilla?

Composición química de las arcillas, del cemento y del asfalto. Técnicas de caracterización química

Es un material natural que se encuentra constituido por minerales en forma de granos (≤ 0.002 mm).

QUÍMICAMENTE Mineral: Está constituida por silicatos de aluminio y magnesio hidratados (Filosilicatos)

Compuestos Cristalinos:

Técnicas Analíticas - Rayos X- Microscopía electrónica de barrido (MEB)

1912

Fórmula General: Silicatos Al2O3.2 SiO2.H2O


El tetraedro (en griego "cuatro caras")

AlSi

Lámina silícia

4 -

Unidad tetraédrica

REGLAS DE FORMACIÓN DE LAS ESTRUCTURAS BÁSICAS

Existen dos reglas básicas que nos dicen cómo unir dos o más tetraedros (Reglas de Pauling):

1) La suma de las cargas negativas debe ser igual a la suma de las cargas positivas, de manera que la estructura sea eléctricamente neutra.

2) Todos los elementos con carga positiva (cationes) pueden enlazarse o rodearse de elementos cargados negativamente, coordinándose con ellos de modo que los arreglos coordinados dependen únicamente de los tamaños entre el catión (+) y el anión (-) respectivo.

Existe una tercera regla conocida como Regla de Lowenstein: No es válido enlazar dos tetraedros que tengan un átomo central de aluminio cada uno. Esto nos indica que dos tetraedros de aluminio sólo pueden enlazarse mediante otro tetraedro intermedio a base de silicio.


QUIMICA APLICADA

Filo silicato en dos direcciones


Fe2+ o Mg2+

Fe2+, Mg2+y Ca2+

Alojan una mayor variedad de cationes, Fe2+, Mg2+, Ca2+, Al3+, y Na+

Minerales oscuros y densos Comparte tres de sus iones de oxígeno

Micas Biotita y moscovitaHornblenda

Compuestos cristalino


• Tetraedro de sílice • Octaedro de aluminio • Octaedro de magnesio

Si

Unidad octaédricaGibsita: Al4(OH)12

Brucita: Mg4 (OH)12

GAl 3+ o Mg 2+

B

G


En los filosilicatos las cargas de la unidad estructural se encuentran neutralizadas con octaedros de coordinación de Al o Mg así:

B B

BicapaTricapa

Estructuras laminaresComposición química de las arcillas, del cemento y del asfalto. Técnicas de caracterización química

-OH

O-OH

Caolinita

Illita

Montmorillonita

G GG

• Caolinita• Illita• Montmorillonita• Vermiculita


1:1

2:1

Materiales arcillosos y su influencia en el comportamiento del suelo


Horizonte A: es el más superficial, y se caracteriza por su color oscuro, debido a la presencia en el mismo de abundante materia orgánica. Además, es el más intensamente afectado por los procesos de disolución, que arrastran sus iones hacia horizontes más profundos, por lo que se le conoce también como horizonte de lixiviación o de lavado.Horizonte B u horizonte de acumulación: en él se produce el depósito de iones procedentes del lavado del A. Se caracteriza por la abundancia de componentes minerales, que pueden ser tanto arcillas, producto de la meteorización de la roca, como sales precipitadas: carbonato cálcico e hidróxidos de hierro son los más comunes.

Horizonte D: es el formado directamente sobre la roca, por lo que está constituido mayoritariamente por fragmentos más o menos alterados y estructurados de ésta.

Horizonte C: es el formado directamente sobre la roca, por lo que está constituido mayoritariamente por fragmentos más o menos alterados y estructurados de ésta.

Estructura de los suelos


Suelos granulares

La estructura es la forma en que las partículas del suelo se reúnen para formar agregados. De acuerdo a esta característica se distinguen suelos de estructura esferoidal (agregados redondeados), laminar (agregados en láminas), prismática (en forma de prisma), blocosa (en bloques), y granular (en granos).

-Grava, arena, limos-Granos aislados -Sin cohesión -Partículas de 0.01 mm-Estructura óptima (Ingeniería Geotécnica) -Cohesión Aparente ( adición de pequeñas cantidades de agua)

Suelos cohesivos

-Arcilla o limo orgánico-Atracción intermolecular alta: como las arcillas-Partículas de 0.002 mm-Plasticidad -Cohesión

• No olvidar……..


Tipos de enlace Enlaces iónicos Enlaces covalentes: Enlaces de Van del Waals

Las fuerzas interparticulares (repulsión) son mayores que la fuerza gravitatoria. El floculante permite la formación de agregados que puedan precipitar. Caso contrario un surfactante (solución salina) permite la dispersión del flóculo.

Propiedades de los suelos arcillosos

• Superficie específica• Agua Adsorbida- Complejo de adsorción• Capacidad de intercambio iónico• Actividad• Sensitividad• Cohesión• Plasticidad• Contracción• Expansión


𝑆𝑒∝ 1𝐿x𝐷xℎx

Superficie específica (Se):Entre más pequeña y laminar sea la partícula mayor es su área superficial

L

Naturaleza de la partícula Se, m2/g CIC, meq/100g Cuarzo y feldespatos 0.02 1-2

Óxidos e hidróx. Fe y Al - 4 Caolinita 20 3-15

Illita y clorita 80 10-40 Montmorillonita 800 80-150

Vermiculita - 100-160 Materia orgánica 300-500


Superficie específica y capacidad de intercambio de algunos minerales arcillosos

• Agua Adsorbida - complejo de adsorción

Agua atraídaAgua libre Agua de adsorción 𝑊𝐴𝐷 = 𝑆𝑒.𝑡. 𝛾𝑤 = 0.05 𝑆𝑒

t = Espesor de la capa : 50x10-9mw = Densidad del agua: 1x 106 g/m3


Algunos minerales atrapan el agua entre láminas y la inmovilizan, por lo tano pueden tener bajas densidades con altos contenidos de humedad

• Actividad (A)La plasticidad es una propiedad característica de los suelos finos, donde el contenido de humedad del suelo está comprendido entre el límite líquido y plástico. En este estado el suelo permite ser moldeado de manera similar a la masa o la plastilina, debido a que el contenido de humedad del suelo contiene la cantidad ideal de moléculas de agua para que la fuerza de atracción entre las partículas compuestas de minerales de arcilla sea la mayor.


A

• Capacidad de intercambio catiónico


Se conoce con el nombre de intercambio iónico al proceso reversible por medio del cual los cationes y aniones son intercambiados entre fases sólidas próximas unas a otras manteniendo un equilibrioQuímico. Se expresa en : (miliequivalentes por cada 100 gramos de material (me/100 g)

+ H2O

- - - - - - - - - - - - -

- - - - - - - - - - - - -

- - - - - - - - - - - - -

- - - - - - - - - - - - -

- - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - -

- - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - -

+ +

+ +

Arcilla seca

Hinchamiento

Orden de la sustitución de cationesAl 3+ > (H3O+) >Ca 2+ > Mg 2+> K+ > Na+


Procesos QuímicosFísicosTérmicoMecánicos

Estabilización del suelo

Estabilización de Suelos

Estabilidad volumétrica Resistencia mecánicaPermeabilidadCompresibilidad

Aditivos Activos: Aprovechan la capacidad de intercambio: Cemento, cal, cenizas Aditivos Inactivos: Mejoran la cohesión, disminución de la permeabilidad: Asfaltos

Estabilización con cal (CaO): Para suelos arcillosos (disminución de plasticidad)Cloruro de sodio (NaCl): Para arcillas y limos (impermeabilización y disminuyen polvos)Cloruro de calcio (CaCl2): Para arcillas y limos (impermeabilización y disminuyen polvos)Estabilización con cemento Portland: Para arenas o grava fina (aumentan la resistencia)Asfaltos: Para material triturado sin cohesiónEscoria de fundición o cenizas volantes: Dan resistencia , impermeabilización y prolongan la vida útilPolímeros: Dan mayor resistencia, impermeabilización y prolongan la vida útil


Espectroscopia Infrarroja

Señal es recolectada por un detector el cual permite realizar la transducción del movimiento a un señal analítica visual que podemos interpretar

12800 a 10 cm-1

IR Cercano NIR 12800 a 4000 cm-1

IR Medio MIR 4000 a 2000 cm-1

IR Lejano FIR 200 a 10 cm-1

Mas empleado 4000 a 670 cm-1

• Obtenemos como resultado una interacción de la molécula con la radiación electromagnética que causa transformaciones moleculares produciendo la formación temporal de estereoisómeros en los que ocurren dos tipos de "vibraciones moleculares"; tanto vibraciones longitudinales, así como vibraciones de flexión que a su vez se clasifican en espectrofotometría en: tijereteo, balanceo, coleo y torsión



- Permite la identificación de compuestos orgánicos, grupos funcionales y permite por comparación identificar compuestos inorgánicos.- Identidad y naturaleza de compuestos amorfos que no pueden ser identificados por Rayos X.



SólidasKBr

LíquidasGases

La técnica de transformada de Fourier, que permite mediante una operación matemática, convertir un espectro en dominio del tiempo a un espectro en dominio de frecuencia, permite la obtención de espectros de forma rápida, precisa.



Espectros IR

Intervalo entre 1200 y 600 cm-1, llamado de las huellas dactilares porque cada compuesto da un patrón espectral muy concreto en esa región

• Los modos de vibración de la red son característicos de una geometría específica del cristal y generalmente ocurre a frecuencias inferiores a 400 cm-1 pero es posible que se presenten en la región de frecuencias más altas y aún en combinación con las bandas de los modos internos de vibración.

• En el estudio de minerales arcillosos son particularmente utilizadas dos zonas de frecuencias de absorción:



Espectros IR en minerales arcillosos

Zona de vibración de la red: 1100-400 cm-1

Agua de hidratación de la superficie del mineral. En Filosilicatos 2:1 dioctaédricos y trioctaédricos depende en alto grado de la composición química de estos minerales. En filosilicatos 1:1 (caolinita) hay 3 ó 4 bandas de absorción -OH entre 3600-3700 cm-1. El agua de hidratación se distingue fácilmente de los grupo hidroxilos por la formación de una banda mediana en la región de 1600 a 1650 cm-1 por la vibración de deformación de grupo H-O-H

Zona de vibración O-H 3200-3700 cm-1

Grupos Si-O dan lugar a bandas de absorción múltiples e intensa. La sustitución del Si por iones Al en los sitios tetraédricos produce un desplazamiento de las principales bandas hacia frecuencias menores independiente de la clase de iones presentes en los sitios octaédricos .



Ausencia de materia orgánica

Arcilla modificada

Vibraciones asimétricas Si-O-Si

850-1150 cm-1

Torsión C-H

Arcilla naturalBentonita

Cadena alifáticaC-H

Vibración O-H: H2O


Vibraciones asimétricas C-N



Caracterización de arcillas

Difracción de Rayos X

0.1 a 25 Å

La cristalografía de rayos X se utiliza no solo para obtener estructuras desconocidas, sino también para determinar la composición de muestras de suelos o minerales, así como para la identificación de metales y otros elementos. Cada sustancia mineral forma cristales con una celda unidad y simetría determinada, que resulta en un patrón de difracción característico. La difracción por el método de polvo es muy usada para este tipo de aplicaciones, por ser sencillo comparar el espaciado entre los anillos de difracción con los valores compilados por el Joint Committee on Powder Diffraction Standars (JCPDS).

Las arcillas son compuestos cristalinos, es decir, que a escala molecular están formados por planos y caras muy bien definidos, los cuales tienen la propiedad de dispersar los rayos X y producir así patrones de interferencia, los cuales nos proporcionan información muy valiosa sobre los arreglos cristalinos de las sustancias minerales.



Difracción de Rayos X- Primero la molécula debe ser cristalizada y el cristal debe ser singular (no más de una conformación en el mismo arreglo) y de calidad perfecta.

- Se produce un patrón de difracción por irradiación de rayos X. Este patrón consiste de miles de puntos que son los datos crudos.

Muestra sólida

La esfera de Ewald

- La posición e intensidad de cada punto es determinada relativamente fácil, las fases de las ondas que formaron cada punto debe ser también determinada para producir un mapa de densidad electrónica.

- Los rayos X son difractados por los electrones de las moléculas en el cristal, de ahí que los resultados de una cristalización exitosa y la solución del problema de fase es una imagen tridimensional de las nubes electrónicas (un mapa de densidad electrónica).



Difracción de Rayos X

Bentonita

Mismo patrón

2:1

El espaciado basal d correspondiente al espaciado interlaminar

¿ Qué es el cemento?


En esencia el cemento consiste en un polvo fino que se obtiene moliendo la escoria de una mezcla de arcilla y piedra caliza.

QUÍMICAMENTE Es una mezcla de silicatos y aluminatos de calcio, obtenidos a través del cocido de calcáreo, arcilla y arena.

Mezcla ComplejaAl2O3.2 SiO2.H2O + CaCO3

Cemento

ArcillosoArcilla:Piedra caliza 1:4

Puzolánico: Orgánico o volcánico

Clasificación de los cementos

Al mezclar cemento y agua se obtiene una masa plástica que se endurece progresivamente, a medida que se forman cristales entrelazados de aluminosilicatos hidratados, hasta alcanzar una dureza similar a la piedra.Mezcla: Cemento + Agua + Arena + Grava: Concreto u Hormigón


• Existen diversos tipos de cemento, diferentes por su composición, por sus propiedades de resistencia y durabilidad y por lo tanto por sus destinos y usos

Cemento Portland (básico) Cemento Aluminoso (neutra)

Portland férrico

Cementos blanco

Cementos mezcla

Cemento Portland


Materia prima

CaCO3 + ArcillaMolienda seca

Molienda húmeda

CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3

Horneado

CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3

CaCO3 + Arcilla

Óxidos ComplejosClinker

1400 °C

Principales componentes del cemento Portland

Enfriarlo

Yeso-CaSO4

Aditivos

MgO, TiO2, Mn2O3, K2O y Na2O Alcalis

Desintegración y pérdida del fortalecimiento del concreto por la reacción con agregados

Tipos de cemento portland

Tipo de Cemento


Portland férrico


Cemento Portland

Esto significa que este cemento es muy rico en hierro. En efecto se obtiene introduciendo cenizas de pirita o minerales de hierro en polvo. Mayor presencia de Fe2O3(oxido ferroso), una menor presencia de 3CaO.Al2O3 cuya hidratación es la que desarrolla más calor. Adecuado para clima cálido, cementos más resistentes al agua agresiva, debido a la menor presencia de cal libre (Ca(OH)2). La disolución de la cal libre, aumenta la posrosidad del cemento.

Estos contienen un porcentaje bajísimo de Fe2O3. EI color blanco es debido a la falta del hierro que le da una tonalidad grisácea al Portland normal y un gris más oscuro al cemento férrico. La reducción del Fe2O3 es compensada con el agregado de fluorita (CaF2) y de criolita (Na3AlF6)

Cemento blanco

Cemento mezcla

Los cementos de mezclas se obtienen agregando al cemento Portland normal otros componentes como la puzolana. El agregado de estos componentes le da a estos cementos nuevas características que lo diferencian del Portland normal

Fina ceniza volcánica. Mezclada con cal (2 a 1) se comporta como el cemento puzolánico y permite la preparación de una buena mezcla en grado de fraguar incluso bajo el agua

Cemento Aluminoso


El cemento aluminoso o fundido se produce principalmente a partir de la bauxita con impurezas de óxido de hierro (Fe2O3), óxido de titanio (TiO2) y óxido de silicio (SiO2). Se hornea a 1600 °C y presenta poca absorción de agua

Óxido de aluminio (Al203): 50 %Óxido de calcio (CaO): 40 %Óxido férrico (Fe2O3): 5 %Dióxido de silicio (SiO2): 5 %

Composición

Hidratación del Cemento

Los silicatos y aluminatos forman productos de hidratación los cuales proporcionan con el tiempo, firmeza y dureza a la gel (cemento-agua)

Reacciones de hidratación C3A+ 6H -> C3AH6

La cantidad de C3A en muchos cementos es mínima . La reacción con el agua es violeta y conduce al endurecimiento inmediato del gel.

Para evitar esto se adiciona yeso CaSO4.2H2O al cemento el cual reacciona C3A para dar 3CaO.Al2O3.CaSO4.31H20


Reacciones de hidratación 2C3S + 6 H -> C3S.2H3 + Ca(OH)2

2C2S + 4 H -> C3S.2H3 + Ca (OH)2

25 % del cemento

Aguas agresivasSe le denomina aguas agresivas aquellas que actuando sobre el concreto fraguado pueden entrar en reacción con algunos de sus componentes y aumentar la porosidad o causar fisuras, volviendo de esta forma la estructura más vulnerable ante la acción de agentes físicos.


Aguas disolventes

Las aguas disolventes son las que no contienen iones y actúan por lo tanto solamente sobre la cal libre (Ca(OH)2) disolviendo los cristales y aumentando la porosidad del concreto.Aguas con CO2

El CO2 presente en este tipo de aguas reacciona sobre la cal libre produciendo carbonato de calcio

Ca(OH)2+ CO2 → CaCO3+H2OSi la acción de estas aguas continua se producirá bicarbonato de calcio (Ca(HCO3)2)

CaCO3 + H2O + CO2 → Ca(HCO3)2

El bicarbonato de calcio es soluble y por lo tanto se disolverá en el agua produciendo un incremento de la porosidad.

Los iones sulfato contenidos en el agua entran en reacción con la cal para formar el sulfato de calcio, el cual reacciona a su vez con el aluminato tricalcico (3CaOAl2O3) para formar:

3CaOAl2O3 + 3CaSO42H2O) + 26H2O → 3CaOAl2O33CaSO432H2O

Esta última sal (llamada 'ettringita') es expansiva, (es decir aumenta el volumen del concreto) por lo anterior provoca fisuras en la estructura, lo que permite al agua agresiva entrar en contacto con nuevos estratos de concreto, el cual también será atacado.

Aguas con sulfatos


Avances en la investigación de materiales



La decodificación de la estructura molecular del cemento, uno de los objetivos que han perseguido durante muchos años la industria química y las áreas de investigación científico-técnica relacionadas, parece haberse concretado. Por lo menos así lo establece un trabajo desarrollado por ingenieros y científicos del Department of Civil and Environmental Engineering del Massachusetts Institute of Technology MIT.

Sin embargo, la estructura del hidrato de cemento y su decodificación han sido una incógnita para la ciencia hasta el momento. A pesar de ello, este material es el centro de una industria que mueve grandes cantidades de dinero pero que, al mismo tiempo, se encuentra cuestionada por el impacto ambiental negativo que produce.

El descubrimiento ha derrumbado varios supuestos sobre la estructura atómica del hidrato de cemento. Hasta esta investigación, se creía que el mismo contaba con una geometría compuesta por largas cadenas de moléculas de tres átomos de silicio, intercaladas con capas de óxido de calcio puro, dando como resultado una estructura cristalina.Por el contrario, el equipo del MIT encontró que esa estructura cristalina no existe realmente en el hidrato de cemento. Se trataría de un híbrido que comparte algunas características con las estructuras cristalinas y otras con las típicas estructuras amorfas de líquidos congelados, como el vidrio o el hielo.



Bloques de concreto translúcidosAlgunas de las características de este novedoso material:Permite un acceso de la luz de hasta un 80 % en lugares cerrados, siendo posible ver las siluetas del exterior.Es ideal para que los espacios adquieran la sensación de mayor ventilación y luminosidad.Puede producirse en bloques de diferentes tamaños.Es un 30 % mas liviano que el concreto tradicional, manteniendo las mismas características de fraguado y resistencia que este.Para su elaboración se necesitan las mismas maquinarias que las requeridas para el hormigón tradicional.Permite un importante ahorro de energía eléctrica si se lo emplea en techos y muros.

Fabricación del cementoComposición química de las arcillas, del cemento y del asfalto. Técnicas de caracterización química

Microscopía electrónica de barrido- Difracción de Rayos X


Caracterización del cemento

Microscopios de barrido electrónico y los de fuerza atómica. Los primeros tienen una sonda formada por una aguja cuya punta mide sólo un átomo. Ésta se coloca a una distancia de 1 nanómetro (10-9 metros) del material a explorar y se aplica una corriente eléctrica que genera una tensión de un voltio entre sonda y superficie. Al barrer ésta, la aguja reproduce la topografía atómica de la muestra. Este microscopio sólo sirve para sustancias conductoras de electricidad; para las aislantes se emplea el de fuerza atómica, que usa la información obtenida cuando los electrones que emite son repelidos por las nubes electrónicas de los átomos de la superficie.

Gusano hidrotermal

Microscopía electrónica de barrido- Difracción de Rayos X


Caracterización del cemento

Microscopía de una sección pulida de clinker

Se observan tres fotografías de granos de cemento mezclados con agua, que muestran los cambios que se producen en la estructura a medida que transcurre el tiempo. (microscopio electrónico)

Como regulador del tiempo de fraguado se añade yeso. Cada cemento, de acuerdo a la composición química del clinker y a su finura, requiere un óptimo de yeso para obtener mayores resistencias y mayor durabilidad.

¿ Qué es el asfalto?


Mezcla químicamente compleja constituida por hidrocarburos alifáticos y aromáticos pesados además de otros compuestos orgánicos y metales. Es un material termoplástico

QUÍMICAMENTE Mezcla Compleja

La ASTM lo define como un cementante de color marrón oscuro a negro en el que sus componentes predominantes son los asfaltenos que pueden ser naturales u obtenidos como residuo en la refinación del petróleo crudo.

Obtención del asfalto


- Viscosidad: 1 / °T- Elasticidad- Resistencia al corte: Es la capacidad de resistencia a altas

temperaturas la cual se determina con un reómetro de corte dinámico.

- Ductilidad: Es la capacidad de disipación de energía que tiene un material dentro de su rango plástico. Una adecuada ductilidad le permite al asfalto mejores propiedades aglomerantes. Altas ductilidades genera cambios del material con la temperatura.

- Pérdida de masa: Es la pérdida de solventes (máx 0.86 %)

Propiedades de reología físico-mecánicas del asfalto


• Asfalto rebajado: Materiales asfálticos líquidos compuestos por asfaltos y solvente, utilizados regularmente en la elaboración de carpetas de mezclas en frío e impregnaciones.

Tipos de asfaltosComposición química de las arcillas, del cemento y del asfalto. Técnicas de caracterización química

• Emulsiones asfálticas: Materiales asfálticos líquidos compuestos por la unión de agua y asfalto a través de una solución jabonosa.

• Asfalto soplados con aire: Asfaltos sometidos a un tratamiento de soplado de aire a altas temperaturas para proporcionar ciertas característica deseadas para la realización de ciertos trabajos como aplicaciones hidráulicas, material para techar, etc.

• Asfaltos AC: Cementos asfálticos obtenidos del proceso de destilación del petróleo. Se conocen como asfaltos no modificados.

• Asfaltos modificados: Cementos asfálticos combinados con polímero para mejorar las propiedades físicas de éste.

Identificación de asfaltosDada la complejidad de los asfaltos, generalmente se identifican de acuerdo con su solubilidad en diferentes tipos de solventes. Para ello se separan de acuerdo con el método estándar denominado SARA.


Insoluble Soluble

Dureza y resistencia

Problemas de oxidación y envejecimiento

Aglutinamiento

• Análisis elemental: CHNSO La muestra se quema a (980 °C)

Caracterización de asfaltos


Análisis elemental de asfaltos

5 años

• Recuperación de asfalto:

Caracterización de asfaltos


DCM

Centrifuga

Filtración

Concentración

Asfalto

SARA

Caracterización de asfaltosComposición química de las arcillas, del cemento y del asfalto. Técnicas de caracterización química

Maltenos

Asfaltenos

Tolueno

SílicaAlúminaArcilla

S A R

S

AAR


Análisis SARA de asfaltos Cromatografía de gases- Espectrometría de masas

Los resultados de SARA muestran: El proceso de envejecimiento del asfalto no va acompañado del incremento de la fracción de asfaltenos. Hay un incremento del contenido de oxígeno y disminuye la fracción de aromáticos ocasionada por el rompimiento de anillos.


Muchos de los compuestos que hacen parte de los asfaltos son susceptibles a la oxidación. Por ejemplo el C alifático próximo a un anillo aromático.

Oxidación en asfaltosComposición química de las arcillas, del cemento y del asfalto. Técnicas de caracterización química

O2

Ácidos carboxílicos

Ruptura de la molécula

Ácidos carboxílicos en el crudo original

Sales inorgánicas de Na ó Ca

Apolares

Polares

Ácidos carboxílicos anhídridos

Oxidación en asfaltos

Fenoles Quinolonas

Compuestos azufrados Micelas y coloides

Fuerzas Intermoleculares

Estado termodinámico estable


Mayor resistencia a la deformación

OxidaciónNuevos sitios de polaridad

Asfalto fresco

Oxidación en asfaltosComposición química de las arcillas, del cemento y del asfalto. Técnicas de caracterización química

Análisis del espectro infrarrojo para el grupo carbonilo, el punto B indica asfalto no oxidado y el punto A indica asfalto oxidado.

C=O

Técnicas cromatográficas- Espectroscopia infrarroja


Caracterización del asfalto

- Calorimetría Diferencial de Barrido DSC: Análisis térmico en el cual se mide una propiedad física de una sustancia y/o de sus productos de reacción en función de la temperatura mientras la sustancia se somete a un programa de temperatura controlado. Hay tres métodos básicos, la termogravimetria (TG), el análisis térmico diferencial (DTA) y la calorimetría de barrido diferencial (DSC). En asfaltos se utiliza para identificar asociaciones moleculares, por fuerzas del tipo de las de van der Waals o aglomerados formando zonas amorfas muy pequeñas que se reorientan cuando el equilibrio termodinámico es alcanzado.

- Espectroscopia Infrarroja IR: Estudia la evolución común a todos los asfaltos de las cadenas alifáticas desde el instante de comienzo de la oxidación y sigue la evolución de la relación entre uniones químicas o grupos funcionales. El método permite estudiar los cambios químicos de un cemento asfáltico producidos durante el envejecimiento sea artificial, de laboratorio o in situ.

Técnicas cromatográficas- Espectroscopia infrarroja



- Resonancia Magnética Nuclear RMN: Esta técnica ha sido muy utilizada para diferenciar cementos asfálticos directos de asfaltos soplados por los cambios producidos durante la oxidación sobre diferentes betunes, esta técnica es relevante para el caso en que los métodos convencionales no son suficientes para evaluar un cemento que aparece similar u otro pero muestra un comportamiento diferente en la aplicación. Generalmente utilizado para seguir el envejecimiento de los asfaltos.

Técnicas cromatográficas

-Cromatografía de gases

Técnica analítica separativa que permite analizar compuestos orgánicos en muestras líquidas o gaseosas. Mediante el uso de una columna capilar se lleva a cabo la separación de los componentes de una mezcla compleja



-Cromatografía de gasesSARA:Hidrocarburos saturadosHidrocarburos aromáticos

Espectrómetro de masasm/z del compuesto

-Cromatografía de gasesSARA:Hidrocarburos saturadosHidrocarburos aromáticos



130

Cromatografía Líquida de Alta Resolución• En 1900 el botánico ruso Mikhail S.

Tswett, realizó la primera separación de pigmentos vegetales empleando técnicas cromatográficas.

Desarrollo de diferentes métodos

Placa delgada

Fase estacionaria

Fase móvil


131

En columna

Cromatografía Líquida de Alta ResoluciónDesarrollo de diferentes métodos

Por GravedadAl vacio

> 50 micras 1-10 mm Analítico


132

Columnas

Fase estacionaria diseñada para separar fullerenos (C60-C82) a) Estructura molecular. b) Dibujo en el espacio 1

1 J. Xiao, M. R. Savina, G. B. Marta n, A. H. Francis y M. E. Meyerhoff, J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 9341

Columnas analítica rellena de fase estacionaria Si-C18


133

Cromatografía Líquida

6.000 psi (400 bar)

Sistema cromatográfico de alta resolución (CLAR)

Cromatograma


Caracterización del asfalto Cromatografía Líquida

-Hidrocarburos aromáticos polícíclicos-Resinas-Asfaltenos

Espectroscopia infrarroja



El fenómeno de envejecimiento de los asfaltos altera las propiedades fisicoquímicas del material y por ende la durabilidad de los pavimentos asfálticos, ocasionando pérdidas económicas debido a deterioros prematuros de las carpetas asfálticas; en consecuencia, este fenómeno complejo ha sido ampliamente estudiado durante más de cien años y puede definirse como un proceso lento que involucra cambios en la composición química del asfalto.

Espectroscopia infrarroja



FENÓMENOS DE ADHERENCIA DE LOS DIFERENTES MATERIALES: CEMENTOS Y

ASFALTOS

Aditivos: Polímeros sintéticos-Reductores de agua

- Sales formaldehido de naftaleno sulfonato UNF-5

- Reforzado rápido, reducción de agua y habilidad de dispersión- Mejora la estructura de los poros para aumentar la densidad del concreto y luego producir concretos de alta duración - Dosis recomendada 0.75 % del material cementoso

- Lignosulfonatos

- Sulfonato melamina formaldehido SMF

- Hidroxicarboxilatos

- Polímeros a base de acrílico


Aditivos: Polímeros sintéticos-Reductores de agua


La forma de actuar de estos aditivos se encuadra dentro de alguno de los cuatro mecanismos mencionados a continuación:* Adsorción del polímero sobre las superficies de las partículas* Repulsión electrostática (dispersión)* Repulsión estérica* Bloqueo de los sitios reactivos superficiales de las partículas del cemento por las moléculas de superfluidificante.

Referencias Bibliográficas

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presentación quimica aplicada completa

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