Laboratorio de propiedades de los materiales Materiales cerámicos

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Laboratorio de propiedades de los materiales

Materiales cerámicos

Profesor:

Salazar Peláez Mónica Liliana

Ayudante:

León Corona Angélica

Alumno:

Ayala Gómez Leonardo

Matrícula:

2203031147

Grupo: CTG02

Fecha de elaboración: 06 de Septiembre del 2021

Objetivos:

• Identificar la presencia de hierro en cemento (Portland y blanco).
• Realizar el fraguado de cemento y estimar su tiempo de endurecimiento.
• Realizar el fraguado de cemento con agua de diferente calidad.
• Estimar la dureza, fragilidad y consistencia, conductividad eléctrica y térmica.

Resumen teórico:

Los materiales cerámicos son materiales inorgánicos, constituidos por metales y no metales, se requieren de muy altas temperaturas para su preparación por lo que pueden una vez preparados soportan altas temperaturas. Se consideran materiales mixtos porque su estructura tiene enlaces iónicos y covalente.

Se fabrican a partir de materiales calizos, junto con arcillas o pizarras que contienen óxidos de aluminio y silicio.

Sus propiedades son:

• Son químicamente muy resistentes y estables debido a la alta energía de sus enlaces iónicos y covalentes.
• Tiene alto punto de fusión.
• Alta dureza y fragilidad.
• No son buenos conductores térmicos ni de electricidad.

El cemento es un conglomerado que, masado con agua, fragua y se endurece al ser expuesto al aire para formar productos de hidratación estables.

Es un material cerámico que se compone de metales y de no metales unidos mediante enlaces mixtos.

Hay muchas clases de cementos, pero el más importante es el cemento Portland, se conforma por: Calizas (CaCO3), arcillas con sílice (SiO2), alúmina (Al2O3) y óxido de hierro (Fe2O3).

El cemento está compuesto por:

Alrededor del 90% en peso,

• Silicato tricálcico (C3S), genera calor, variación de volumen y grietas.
• Silicato dicálcico (C2S), responsable de resistencia a largo plazo >28d.
• Aluminato tricálcico (C3A), responsable de resistencia durante el primer mes <28d.
• Ferroaluminato tetracalcico (C4AF), tiene poca influencia en la resistencia.  

El otro 10%,

• Yeso (CaSO4.2H2O), regula el tiempo de fraguado.
• Sílice (SiO2), facilita el endurecimiento del cemento.
• Óxido férrico (Fe2O3), influye en el color y la resistencia del cemento.
• Cal (CaO), produce expansiones y fracturas en el cemento.

Se pueden fabricar 5 tipos de cemento dependiendo de las mezclas de estos componentes:

• Tipo 1: Es el cemento Portland destinado a obras en general. Libera más calor que otros tipos de cemento.
• Tipo 2: Se caracteriza por tener moderada resistencia a los sulfatos. Se utiliza cuando se requiere moderado calor a la hidratación.
• Tipo 3: Son cementos con alta resistencia inicial. Se utiliza cuando es necesario desencofrar a los pocos días de vaciado.
• Tipo 4: Se caracteriza por tener bajo calor de hidratación y no produce dilataciones en el fraguado.
• Tipo 5: Tienen alta resistencia a los sulfatos (canales, alcantarillas, puertos).

La resistencia del cemento va a depender de:

• Su composición química (presencia de silicatos cálcicos y óxido férrico).
• Grado de finura obtenido en la molienda (tamaño de las partículas).
• A mayor finura se tendrá una mayor resistencia porque va a haber mayor rapidez en el fraguado.
• Variaciones en el volumen por efecto de la humedad y la temperatura. A veces pueden ser causadas por la presencia de cal libre, magnesio o sulfatos.

El fraguado del cemento es un proceso en el cual, mediante reacciones químicas, el cemento y el agua generan calor y dan origen a un nuevo compuesto, en donde la pasta en estado plástico de cemento se endurece y se aglutinan los agregados.

Este proceso va a depender de:

• La temperatura, a menor temperatura las reacciones van a ser más lentas.
• Relación de agua/cemento, El fraguado será más rápido entre más agua haya. Con una buena relación agua/cemento, habrá mayor resistencia, en cambio si se agrega más agua que cemento habrá menor resistencia.
• La presencia de aditivos.
• El tipo de cemento.
• El mezclado, mejora la homogeneidad y la dispersión de reactivos.

El tiempo de fraguado determina el tiempo disponible para mezclar, transportar y colocar cemento en una obra, así como el tiempo necesario para transitar sobre ellos. Existen 2 tiempos de fraguado:

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