Desarrollo de bloques de arena con cal hidratada para ladrillos en autoclave en la Región Puno

Abstract

El presente trabajo de tesis se sustenta en la propiedad de resistencia mecánica que desarrolla la cal, material de construcción utilizado desde la antigüedad que permitió la construcción de grandes obras de ingeniería. Como el coliseo romano acueductos, la muralla china etc. Dentro de la construcción la cal, perdió cierta importancia con la aparición del cemento portland en el siglo XIX pero a pesar de ello en la actualidad tiene nuevas aplicaciones, en la industria, la medicina, tratamiento de aguas, control ambiental, en la minería etc. El presente trabajo consiste en desarrollar pruebas de laboratorio de bloques de cal con mezclas de arena, acelerando su fraguado, tomando en consideración lo establecido en la norma de concreto armado E.060: 5.11.8 “Curado acelerado, el curado con vapor a alta presión, vapor a presión atmosférica, calor y humedad, u otro proceso aceptado, puede emplearse para acelerar el desarrollo de resistencia y reducir el tiempo de curado.” Con diferentes proporciones de arena y cal hidratada, se elaboran bloques de arena y cal en proporciones de 10,15 y 20% de cal hidratada que luego de preparar un mortero bajo condiciones controladas se moldean en cubos de 2 pulgadas de lado de acuerdo a la norma ASTM C 109. Muestra 1 (M1): 90% de Arena con 10% de Cal Hidratada + Agua Muestra 2 (M2): 85% de Arena con 15% de Cal Hidratada + Agua Muestra 3 (M3): 80% de Arena con 20 % de Cal Hidratada + Agua La parte experimental se sustenta en la preparación de cubos que después son curados bajo presión en un autoclave u olla a presión, para luego realizar pruebas de compresión utilizando una prensa de rotura cuyos resultados, se evalúan en función a los valores de resistencia establecidos en la norma E070 de albañilería. De igual manera se proceden con las pruebas de absorción y eflorescencia siguiendo los parámetros establecidos en la norma E070. Para determinar la cantidad de agua para mezclar con las diferentes cantidades de adición de cal hidratada, se utiliza la mesa de fluidez o cono de abrams. Utilizando un equipo para el mezclado se prepara una mezcla de arena con cal hidrata con una determinada cantidad de agua. Una vez lograda la mezcla, una porción de esta mezcla se coloca sobre la mesa de fluidez donde por movimientos verticales la mezcla se expande en forma circular. Luego de un número de golpes controlados que permiten el movimiento vertical de la mesa la mezcla se extiende de forma circular. Utilizando un Caliper (instrumento de medición) se toman cuatro medidas equidistantes las cuales se promedian y cuyo resultado debe de encontrase en el rango de 100±5 . Se considera la cantidad de agua adecuada para la mezcla siempre que este resultado de medición se encuentre dentro del rango establecido. La mezcla obtenida con los diferentes porcentajes de adición de cal hidratada se coloca en moldes metálicos de 50 mm x 50 mm x 50 mm, estos moldes de forma cúbica son rígidos y evitan la deformación del bloque. Luego de secarse el material moldeado en forma de cubo son desmoldados en 24 horas. Los bloques una vez desmoldados son introducidos en la autoclave. El autoclave es un equipo de laboratorio de forma cilíndrica con una tapa en la parte superior y que cuenta con elementos de control de presión y temperatura como también una válvula de seguridad en caso se presente una sobre presión, este equipo trabaja con agua. También con fines prácticos por la poca disponibilidad de equipos se puede utilizar una olla a presión. El autoclave debe alcanzar una presión y temperatura que permitan un aceleramiento del curado los bloques permanecen por 6 horas, por efecto de la presión y temperatura se produce un vapor saturado encargado de producir el fraguado de los bloques dentro del autoclave. Estos cubos después del curado en autoclave, se someten a pruebas de compresión en prensa de rotura cuyos resultados, se evalúan en función a los valores de resistencia establecidos en la norma de albañilería. De igual manera se proceden con las pruebas de absorción y eflorescencia siguiendo los parámetros establecidos en la norma E070. Los resultados de resistencia a compresión han alcanzan valores máximos de 27.94 Kg/cm2 con 15% de adición de cal hidratada. Resistencia que podría mejorarse utilizando equipos de mayor capacidad, limitaciones sobre infraestructura en laboratorios no permiten un mayor desarrollo y alcanzar los objetivos propuestos a nivel experimental de acuerdo a la norma E070 de Albañilería. Adicionalmente se han realizado dos pruebas sobre las propiedades de las unidades de albañilería que son la Absorción y la Eflorescencia. La Absorción es una de las propiedades relacionadas con la durabilidad de los ladrillos en situaciones de intemperismo. Unidades de albañilería con bajo porcentaje de absorción son ventajosos para utilizarlos en zonas húmedas y lluviosas, esta propiedad tiene que ver mucho la porosidad y la capilaridad, donde se observa la influencia de la cal hidratada en sus distintas proporciones de aplicación. El fenómeno de la eflorescencia se identifica con la presencia de manchas que se presentan en las unidades de albañilería, también se ve reducido por el efecto de la cal hidratada que inhibe el efecto de las sales disueltas en los materiales y el agua.