puzolanas

puzolanasINTEGRANTES

ALEX QUISPE LLANOJULIO CESAR TORRES APAZADIEGO AGUILARMARCOS CONDORI CHAIAHISTORIA:Recibe su nombre de la poblacin de Pozzuoli, en las faldas del Vesubio, donde ya en tiempos romanos era explotada para la fabricacin de cemento puzolnico. Despus el trmino fue extendindose a todos aquellos materiales que por sus propiedades similares a la Puzolana de origen natural pueden tener usos sustitutivos.

La civilizacin romana fue la que descubri todo el potencial que estos materiales podan ofrecer. De esta forma uno de los mejores exponentes que podemos encontrar es el Panten de Roma. Construido en el ao 123, fue durante 1.500 aos la mayor cpula construida, y con sus 43,3 metros de dimetro aun mantiene records, como el de ser la mayor construccin de hormign no armado que existe en el mundo. Para su construccin se mezcl cal, puzolana y agua; aadiendo en las partes inferiores ladrillos rotos a modo de los actuales ridos, aligerando el peso en las capas superiores usando materiales ms ligeros como piedra pmez y puzolana no triturada.

CONCEPTO Y CLASIFICACIN

Las Puzolanas son materiales naturales o artificiales compuestos principalmente por slice amorfa, que por s solas poseen poca o ningn valor cementante o propiedades hidrulicas pero que finamente divididas y en presencia de humedad reaccionan qumicamente con el hidrxido de calcio o cal, forman un compuesto que posee propiedades aglomerantes.

El termino puzolana tiene dos significados; el primero indica la roca piroclstica de estructura vtrea y algunas veces zeoltica.

El segundo significado incluye todos los materiales inorgnicos, naturales o artificiales, los cuales se endurecen en agua cuando se mezclan con hidrxido de calcio (Cal) o con materiales que pueden liberar hidrxido de calcio.

Naturales:

Cenizas volcnicasTufos o tobas volcnicas (zeolitas)Tierras de diatomeas (diatomitas)

Artificiales:Cenizas volantes Arcillas activadas trmicamenteMicroslice (silica fume)Cenizas de cscara de arroz

SEGUNA LAS NORMAS ASTM C-618Clase N: Puzolanas naturales crudas o calcinadas, tal como las diatomitas; tufos y cenizas volcnicas, calcinadas o sin calcinar; y materiales que requieren de calcinacin para inducir propiedades satisfactorias.

Clase F: Ceniza volante producida por la calcinacin de carbn antractico o bituminoso. Cenizas que poseen propiedades puzolnicas.

Clase C: Ceniza volante producida por la calcinacin de carbn sub-bituminoso o lignito. Esta clase de ceniza, adems de tener propiedades puzolnicas, tambin tiene propiedades cementicias.

COMPOSICIN QUMICA DE LAS PUZOLANAS Y PROPIEDADES FSICAS

COMPUESTOPORCENTAJESlice42 a 66 %Almina14 a 20 %Oxido de hierro 5 a 20 %Oxido clcico 3 a 10 %Oxido magnsico 1 a 6 %Alcalis 2 a 10 %Agua combinada 1 a 15 %PROPIEDADES FSCASPunto de fusin 800 900 .cPunto de inflamabilidadno inflamableAspecto fsico solidoForma granulado o en rocas Coloresrojizo rosado o negrasOlor inodora

Solubilidad en agua insolubleTIPOS DE PUZOLANASUNA DE LAS PROPIEDADES DE LA PUZOLANA ES SU POROSIDAD

CENIZAS VOLCNICASEs La ceniza volcnica es una composicin de partculas de roca y mineral muy finas (de menos de 2 milmetros de dimetro) eyectadas por un viento volcnico.

La ceniza se genera a partir de la roca cuarteada y separada en partculas diminutas durante un episodio de actividad volcnica explosiva. La naturaleza normalmente violenta de una erupcin, incluyendo chorros de vapor de agua (erupcin fretica), produce como resultado una gran cantidad de magma y tal vez roca slida que rodea el viento volcnico, torneando las partculas hasta reducirlas al tamao de granos de arena.

La pluma que se ve a menudo sobre un volcn en erupcin est compuesta principalmente de cenizas y vapor. La eyeccin de grandes cantidades de ceniza provoca un cono de cenizas. La acumulacin de cenizas tiende a cementarse hasta formar capas de una roca llamada toba volcnica. Las partculas ms finas pueden ser arrastradas por el viento a lo largo de muchos kilmetros, que dan al paisaje un aspecto "polvoriento" al depositarse.Liberacin sbita de gases atrapados que al descomprimirse provocan erupciones magmticasContraccin trmica debida a erupciones en agua o hielo.Eyeccin de partculas arrastradas durante las erupciones de vapor causando erupciones freticasLa ceniza volcnica es una composicin de partculas de roca y mineral muy finas (de menos de 2 milmetros de dimetro) eyectadas por un viento volcnico.

FORMACIONCOMPOSICIONCOMPOSICION

rocas o minerales se utilizan para diversas actividades como la agricultura, control de malos olores, nutricin animal, construccin, entre otros.

LAS ZEOLITAS

USOS DE LA ZEOLITASLas zeolitas naturales poseen diversas propiedades, las mismas que se agrupan en tres categoras fundamentales:

Capacidad de Cambio InicoAdsorcin /Desorcin de aguaAdsorcin de Gases

EN LA AGRICULTRA:En la agricultura es utilizada en el tratamiento de los suelos debido a su capacidad de intercambio inico y retencin de agua. Al aumentar la capacidad de intercambio inico hace que se logre mejorar la capacidad de retencin de nitrgeno en el suelo.CONTROL DE MALOS OLORES:Aqu es donde la zeolita demuestra su intercambio inico y la selectividad por el amoniaco. Es por esto que las zeolitas se las puede utilizar para el control de los olores en las diversas situaciones, desde las camas de los gatos hasta las plantillas para los zapatos.NUTRICIN ANIMAL:Mediante la adicin de la zeolita al alimento del ganado vacuno como el balanceado, se logra mejorar la eficiencia alimenticia de ente alimento, mejorando de esta manera la calidad de la carne como la produccin de leche y huevos. Esta adicin tambin logra mejorar el apetito de los animales y la resistencia a las enfermedadesADSORCION DE GASES Y CONSTRUCCINUna de las propiedades de este mineral es su capacidad de adsorcin, tanto con el agua como con el gas. Gracias a su elevada afinidad por el agua, las zeolitas son de gran utilidad en el control de los niveles de humedad. En el caso de los gases, las zeolitas son utilizadas para tratamientos en la purificacin de gases naturales.La zeolita es utilizada en la produccin de cementos puzolnicos

COMPOSICCIN QUMICAANALISIS QUIMICO DE LA ZEOLITAP. Fuego %10.00SiO2 %63.10Al2O3 %14.30Fe2O3 %5.70CaO %2.40MgO %1.77SO3 %0.01K2O %0.97Na2O %1.31Total % 99.40Res. Insoluble % 52.00La diatomita es una roca slicea de origen sedimentario, presentando diversos grados de consolidacin; principalmente esta constituida de restos fosilizados de diatmeasTIERRAS DIATOMEAS (DIATOMITAS)

Las diatomeas o tierras de diatomeas, y tambin conocidas con el nombre de Kieselguhr, son rocas sedimentarias formadas por esqueletos silceos microscpicos, de algas de origen marino o lacustre, de formas muy variadas y cuyas dimensiones varan de 5 a 100 m. Los coadyuvantes naturales se someten a triturado seguido de secado, mientras que los coadyuvantes calcinados se someten a un tratamiento complementario en un horno rotatorio con el fin de aumentar las dimensiones de las partculas por aglomeracin. Los coadyuvantes sinterizados se calcinan en presencia de una sal de sodio que aumenta el efecto de aglomeracin.

Subproducto de centrales termoelctricas que utilizan carbn pulverizado como combustible.Polvo fino constituido esencialmente de partculas esfricas.CENIZAS VOLANTES

Es uno de los residuos generados en la combustin del carbn. Las cenizas volantes se capturan generalmente de las chimeneas de las instalaciones de la generacin de energa, mientras que ceniza inferior es, como el nombre sugiere, quitado del fondo del horno.

Dependiendo de la fuente y del maquillaje del carbn que es quemado, los componentes de las cenizas volantes producidas varan considerablemente, pero todas las cenizas volantes incluyen cantidades substanciales de silicona (dixido del silicio, SiO2) (amorfo y cristalino) y cal (xido de calcio, CaO). Las cenizas volantes son de uso general suplir Cemento de Portland en la produccin concreta, donde puede traer ventajas tecnolgicas y econmicas, y est encontrando cada vez ms uso en sntesis de geopolymers y zeolitas.

COMPOSICION QUIMICAComponenteBituminosoSubbituminosoLignitoSiO2 (%)20-6040-6015-45Al2O3 (%)5-3520-3020-25FE2O3 (%)10-404-104-15CaO (%)1-125-3015-40LOI (%)0-150-30-5El material de las cenizas volantes solidifica mientras que est suspendido en los gas de escape y se recoge cerca precipitadores electrostticos o bolsos de filtro. Puesto que solidifican las partculas mientras que estn suspendidas en los gas de escape, partculas de las cenizas volantes estn generalmente esfrico en forma y gama de tamao a partir de 0.5 m al m 100. Consisten sobre todo en dixido del silicio (SiO2), que est presente en dos formas: amorfo, que se redondea y alisa, y cristalino, que es el sostenido, sealado y peligroso; xido de aluminio (Al2O3) y xido del hierro (FE2O3). Las cenizas volantes estn generalmente altamente heterogneo, consistiendo en una mezcla de partculas vidriosas con varias fases cristalinas identificables por ejemplo cuarzo, mullite, y vario xidos del hierro.

Dos clases de las cenizas volantes se definen cerca ASTM C618: Clasifique las cenizas volantes de las cenizas volantes de F y de la clase C. La principal diferencia entre estas clases es la cantidad de calcio, de silicona, de almina, y de contenido del hierro en la ceniza. Las caractersticas qumicas de las cenizas volantes son influenciadas en gran parte por el contenido qumico del carbn quemado (es decir, antracita, bituminoso, y lignito).

Cenizas volantes de clase FEl quemarse de una antracita ms dura, ms vieja y de carbn bituminoso produce tpicamente las cenizas volantes de la clase F. Estas cenizas volantes son puzolnicas en naturaleza, y contiene menos el de 10% cal (CaO). Poseer las caractersticas puzolnicas, la silicona vidriosa y almina de las cenizas volantes de la clase F requiere a agente de cementacin, tal como cemento de Portland, cal viva, o cal hidratada, con la presencia del agua para reaccionar y producir compuestos de cemento. Alternativamente, la adicin de un activador qumico por ejemplo silicato del sodio (cristal del agua) a una ceniza de la clase F puede conducir a la formacin de a geopolymer.

es un carbn relativamente duro que contiene betn, de mejor calidad que el lignito pero peor que la antracita. Suele ser de color negro, a veces marrn oscuro, presentando a menudo una bandas bien definidas de material brillante y mate. Las vetas de carbn bituminoso se identifican estratogrficamente por la distintiva secuencia de bandas brillantes y oscuras.

Es una roca sedimentaria orgnica formada por la compresin diagentica y submetamrfica de material turboso, de forma que sus componentes principales son macerales: vitrinita, exinita, etctera. El carbn bituminoso contiene entre un 60 y un 80% de carbono, siendo el resto agua, aire, hidrgeno y azufre que no ha sido repelido de los macerales. El contenido calorfico del carbn bituminoso oscila entre los 21 a 30 millones Btu/t (24 a 35 MJ/kg).

Ceniza volante de clase CLas cenizas volantes produjeron de quemarse de un lignito ms joven o el carbn subbituminous, adems del tener caractersticas puzolnicas, tambin tiene algunas caractersticas de uno mismo-cementacin. En presencia del agua, las cenizas volantes de la clase C endurecern y ganarn fuerza en un cierto plazo. Las cenizas volantes de la clase C contienen generalmente la cal ms del de 20% (CaO). Desemejante de la clase F, las cenizas volantes de uno mismo-cementacin de la clase C no requieren un activador. lcali y sulfato (TAN4) el contenido es generalmente ms alto en cenizas volantes de la clase C.

El lignito es un carbn mineral que se forma por compresin de la turba, convirtindose en una sustancia desmenuzable en la que an se pueden reconocer algunas estructuras vegetales. Es de color negro o pardo y frecuentemente presenta una textura similar a la de la madera de la que procede. Su concentracin en carbono vara entre el 60% y el 75% y tiene mucho menor contenido en agua que la turba. Es un combustible de mediana calidad, fcil de quemar por su alto contenido en voltiles, pero con un poder calorfico relativamente bajo (entre 10 y 20 MJ/kg). Tiene la caracterstica de no producir coque cuando se calcina en vasos cerrados

Las arcillas naturales no presentan actividad puzolnica a menos que su estructura cristalina sea destruida mediante un tratamiento trmico a temperaturas del orden de 600 a 900 C.ARCILLAS ACTIVADAS TERMICAMENTE

METACAOLNEsuntipoespecialdearcillacalcinadaotrmicamenteactivada.Producidadesdeunaarcillacaolinticademuyaltapureza.Activadatrmicamenteaunatemperaturaespecfica(de650a800oC)paramaximizarsureactividad.Procesadaparaoptimizareltamaodepartculayremoverlasimpurezas.Subproductos de la reduccin del cuarzo de alta pureza con carbn en hornos arco elctricos para la produccin de silicio o aleaciones de ferrosilicio..MICROSLICE

El humo de slice es un subproducto que se origina en la reduccin de cuarzo, de elevada pureza, con carbn en hornos elctricos de arco para la produccin de silicio y ferrosilicio. Se utiliza como adiciones para hormign de alta resistencia.

El humo de slice no podr contener elementos perjudiciales en cantidades tales que puedan afectar a la durabilidad del hormign o causar fenmenos de corrosin de las armaduras. Adems deber cumplir las siguientes especificaciones:

xido de silicio 85%Cloruros < 0,10%Prdida al fuego < 5%ndice de actividad > 100%

ANALISIS QUMICOPORCENTAJETPICOGRANTIZADOAl2O30,20SiO292,80Min 90Fe2O30,10MgO0,30CaO0,50K2O0,40Na2O0,20Cl-0,004Max 0,1P/C 3,4Max 5DENSIDAD NORMAL = 2,30 g/cm3 Producidaporlacalcinacincontroladadelacscaradearroz.CENIZAS DE CASCARILLA DE ARROZ

La combustin de los residuos agrcolas elimina la materia orgnica y, en la mayora de los casos, produce una ceniza rica en slice. De los residuos agrcolas comunes, las cascaras de arroz producen la ceniza de mayor cantidad (tambin llamado horno Paddy) - alrededor del 20% del peso - que tambin tiene el mayor contenido de slice - alrededor del 93% del peso. Es su gran contenido de slice lo que le da a la ceniza sus propiedades puzolnicas.ANALISIS QUMICOComponente Qumico%SiO283.2Al2O30.95Fe2O3 1.05CaO1.02MgO 1.03K2O 1.29Na2O0.15P2O50.40SO30.13TiO20.08CL 0.07Perdida10.6Total99.97USOS DE LA PUZOLANACualquiera sea origen, el uso en construccin civil es mltiple por las nuevas propiedades que se logra. Cuando es utilizado en forma granular como agregado para fabricar morteros o concretos se logra.Reducir los pesos especficos y unitarios.Mayores propiedades hidrulicasMejora completamente la acstica.Se logra materiales trmicosMayor durabilidad. Menor calor de hidratacin.Mayores resistencias.

PaisajismoDrenaje natural: Por su calidad porosa, la puzolana es un drenaje natural para jardines e instalaciones deportivas al aire libre como los campos de ftbol. AcuariosMedio de Cultivo: La puzolana es un sustrato inerte, aireante y de alto drenaje, ideal para cultivos hidropnicos y bonsi. Filtro natural: Su alta porosidad la convierte en un filtro natural sumamente efectivo para lquidos.

Aislante Trmico: Utilizada en la construccin debido a su capacidad como barrera al paso del calor. (0,21 Kcal / Hm2 C) Arqueologa: Como protector de restos arqueolgicos de baja densidad para conservacin.

Abrasivo: Utilizada como ingrediente en detergentes abrasivos

CEMENTO PUZOLNICO

CONCEPTOCemento portland puzolnico es el producto resultante de la adicin al cemento portland normal de material puzolnico, en un porcentaje de 15 a 50% Dicha unin puede efectuarse en el estado de clinker, para ser molidos conjuntamente, a la fineza adecuada o tambin directamente con el cemento, antes de ensacar o en lo,, mezcladora.

Criterios en la fabricacin

El cemento portland puzolnico se puede fabricar:1) sea con el objeto de contar con un aglomerante que brinde propiedades especiales a los concretos, requeridas en determinados trabajos, o2) para obtener un aglomerante en condiciones ms econmicas.1) Criterio de propiedades especficas. En el primer caso se requiere ' tener en cuenta, segn (Davis) a) Las propiedades del concreto que se desea fabricar.b) Las caractersticas de fineza de la puzolana.e) La composicin del cemento portland.d) La riqueza de la mezcla.e) La granulometra del agregadoCriterio econmicoSiendo el cemento portland puzolnico un aglomerante cuyo menor costo de produccin depende directamente del porcentaje de material puzolnico que se agrega al cemento portland normal, es lgico que desde un punto de vista econmico interese que este % sea el mayor posible, compatible con un comportamiento conveniente del cemento. La prctica ha fijado un mximo del 50%. Pero en todo caso, deben ser por ensayos sistemticos, de carcter estadstico, los que fijen de acuerdo a principios cientficos la cantidad ptima. Teniendo siempre como base los criterios expuestos en el prrafo que antecede.

Requisitos fsicosClase de Adicin Mineral N F CFineza:Cantidad retenida en el tamizado va hmeda en la malla de 45 mm (N 325), mx., %A

Indice de actividad resistente:BCon cemento portland, a 7 das, mn., %Con cemento portland, a 28 das, mn., %

Demanda de agua, mx., % del control

Estabilidad:DExpansin, contraccin en autoclave, mx,%

Requisitos de uniformidad:Densidad, mxima variacin del promedio,%Porcentaje retenido en 45 mm (N 325), variacin mx., puntos de % del promedio34 34 3475 75 7575 75 75

115 105 1050,8 0,8 0,8 5 5 5 5 5 5

REQUISITOS QUIMICOS Clase de NAdicin FMineral CComposicin Qumica

Dixido de silicio + xido de aluminio + xido de fierro, mn, %Trixido de azufre (SO3), mx., %Contenido de humedad, mx., %Prdida por calcinacin, mx., %70,0

4,0

3,0

10,070,0

5,0

3,0

6,0A50,0

5,0

3,0

6,0Actividad puzolnicaAl hidratarse el clinker del cemento del cemento portland , las puzolanas con el mismo reaccionan con la cal libre y sobre todo con la cal de hidrlisis del clinker, que es ms activa y que va quedando liberada conforme se va estabilizando los componentes activos del cemento. Principalmente el silicato tricalcico y el silicato dicalcico.La reaccion cal-puzolana forma compuestos cementantes similares alos que resulta de la hi9dratacion de los silicatos tricalcicos y dicalcicos con el tiempo los cementos con puzolanas van adquiriendo mayor resistencia mecnica y mayor impermeabilidad de lo que se lograra con los cementos portland ordinario. Adems de esta accin las puzolanas contribuyen a que el cemento tenga menor calor de hidratacin, una mayor resistencia al al ataque de los sulfatos y otros agentes agresivos, y una mayor trabajabilidad en las mesclas del concreto

BIBLIOGRAFIAH. F. W. Taylor; Ediciones Urmo; Tomos I y II; La Qumica de los Cementoshttp://www.romanconcrete.com/http://www.romanconcrete.com/Article2Pantheon.pdfhttp://www.romanconcrete.com/Article1Secrets.pdfhttp://tarraconensis.com/alarcos/alarcos.htmlhttp://www.fomento.es/NR/rdonlyres/F7B77A94-DBFB-4689-A8F8-33279C3E06C5/25898/A0173001755.pdfhttp://www.naturalpozzolan.com/benefits.htmlhttp://www.etsimo.uniovi.es/usr/fblanco/Leccion10.CEMENTOS.MaterialesAdicion.pdfhttp://en.wikipedia.org/wiki/Concretehttp://en.wikipedia.org/wiki/Portland_cementhttp://es.wikipedia.org/wiki/Puzolanahttp://www.cinvestav.mx/Portals/0/Publicaciones%20y%20Noticias/Revistas/Avance%20y%20perspectada/marabr02/2%20ESCALANTE.pdfhttp://www.cujae.edu.cu/centros/cecat/html/eventos/Ecomateriales2001/HTML/Trabajos/c1t30.htmhttp://tinyurl.com/2vfs4l

COSAS EXTRAS

REACCIONES DE HIDRATACIN DEL CEMENTO PORTLAND Al2O3.3 CaO + 12(H2O) + Ca(OH)2 ----- Al2O3 . 4CaO.13H2O

Al2O3.3CaO+ CaSO4.2H2O + 25H2O -----3CaO.Al2O3.CaSO4 . 31H2O Estrigita 2(3CaO. SiO2) + 6H2O ---- 3CaO.2SiO2. 3H2O + 3Ca(OH)2 Tobermorita Portlandita

2(2CaO. SiO2) + 4H2O------ 3CaO. 2SiO2. 3H2O + Ca(OH)2 Tobermorita Portlandita

4CaO.Fe2O3.Al2O3 + H2O----3CaO. Al2O3. 5H2O + CaO. Fe2O3. 6H2O

Propiedades de las fases del clinkerpropiedad/componenteS2CS3CAF4CA3CF2Cresistencia mecnicaaltaaltabajabajabajadesarrollo resistencialentorpido---tiempo fraguadolargocortocortoMuycortocortocalor de fraguadobajoaltobajoaltobajoresistencia qumica (sulfuros y cloruros)altamedioaltaMuybajaaltaFraguado y endurecimientoSon el resultado de un proceso de reacciones qumicas de hidratacin entre los componentes del cemento :

Fase inicial de hidratacin (fraguado):

Fenmeno mediante el cual la pasta de cemento deja de ser plstica y adquiere una rigidez tal que ya no admite moldeo (Paso del estado fluido al estado slido)

3 (CaO SiO2) + 6 H2O 3 CaO 2 Si O2 3 H2O + 3 Ca(OH)22 (2 CaO Si O2) + 4 H2O 3 CaO 2 SiO2 3 H2O + Ca OH)2

Fase final de hidratacin endurecimiento de la masa slida y posterior desarrollo de propiedades mecnicas del material