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Diccionario de la Cal
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( Miquel Ramis)

Diccionario básico de la cal  
Óxido de Calcio o óxido cálcico. ( CaO)

 

Cal viva. Se obtiene por calcinación, a 100°-1100°C, de la piedra caliza (carbonato de calcio): Altamente corrosivo, se apaga con agua, alcanzando temperaturas de 70-80º y convirtiendose en hidróxido de cal

El óxido de calcio, en presencia del agua. Se hincha, se resquebraja , produce calor y se convierte en una masa pulverulenta de hidróxido de calcio o cal apagada, poco soluble en agua.
CaO + H2O = Ca(HO)2

 

Hidróxido de cal Ca(HO)2

 

Cal apagada , hidratada, cal muerta, hidróxido de calcio. Resultado de apagar la cal viva con agua o vapor.

 

 

Apagado de cal viva

 

1 litro agua x 3 kilos cal viva = Hidróxido de cal en polvo
1 litro agua x 0,500 kilos cal viva = cal en pasta
1 litro agua x 0,275 kilos cal viva = lechada de cal

Cal grasa

La más blanca, de mayor pureza, que en presencia del agua reacciona con fuerte desprendimiento de calor.

Cal Hidratada, Cal en pasta

Hidróxido de calcio. Cal aérea en bolsas de plástico. No debe confundirse con la cal hidráulica ( al estar en contacto con el agua se habría solidificado.) En italia se llama "grasello"

 

Cal aérea

La que fragua en contacto con el aire ( lenta). Por tanto, aplicada en espesores de más de 1 mm tarda años en endurecer.

 

Cal añeja

 

La cal mejora sus características con el tiempo, disminuyendo el tamaño de sus partículas. Una cal añeja es más cremosa y plástica. Miguel Angel utilizó cal de 30 años de edad para el intonaco de la capilla sixtina. Ver página relacionada.

Una práctica clásica para el ensilado era mezclar algo de cal añeja a la cal recien apagada, lo que aumenta la velocidad de creación de microcristales, haciendo que la cal ensilada tenga las características de una cal más vieja. Ver apagado de la cal

 

Tipos de cales: Norma UNE-ENV 459-1:02

CL90..................................................
CL80..................................................
CL70..................................................
DL85..................................................
DL80..................................................
HL2 / NHL2........................................
HL3,5 / NHL3,5..................................
HL5 / NHL5........................................

Cal de alto contenido en calcio 90
Cal de alto contenido en calcio 80
Cal de alto contenido en calcio 70
Dolomia calcinada 85
Dolomia calcinada 80
Cal hidráulica 2 / Cal hidráulica natural 2
Cal hidráulica 3,5/ Cal hidráulica natural 3,5
Cal hidráulica 5 / Cal hidráulica natural 5

Q = Cal viva
S = Cal hidratada
S1 = Cal dolomitica semihidratada
S2 = Cal dolomitica totalmente hidratada
Z = Con adición de materiales puzolánicos- hidráulicos

CL: Calcium Lime ; DL: Dolomite Lime ; HL: Hidraulic Lime ; NHL: Natural Hidraulic Lime

 

Resistencia a la compresión de las cales

Norma EN459-1-2-3

NHL 2 = 2 MPa (megapascals) = 20 KG/CM2 a los 7 días /

NHL 3,5 = 3,5 MPa = 35 KG/CM2 a los 7 días / 70 a los 28 días

( Un mortero 4 parte NHL 3,5 y 10 partes de arena = 40 bars)

NHL 5 = 5 MPa = 50 KG/CM2

Cal hidráulica I

Las Cales hidráulicas son cales que tienen la propiedad de endurecer rápidamente en presencia del agua.
Son mezclas de cal y arcilla (silicato de aluminio puro).

Se obtienen mezclando y calcinando ambas sustancias o calcinando directamente (en hornos semejantes a los de la cal) piedra caliza natural que contenga de un 8% hasta un 22% de arcilla

 

Cal hidráulica II

Densidad aparente= 0,500; es decir, que un litro pesa medio kilogramo.
Densidad real = 2,5 a 2,8 g/cm3.
Resistencia a la tracción es variable con el tiempo (de 3 a 18k por cm2).
Resistencia a la compresión es alrededor de 200kg / cm2.
Endurecen en presencia del agua , precipitando aluminato y silico-aluminatos de calcio insolubles.
Según la mayor o menor rapidez de endurecimiento, que depende de su mayor o menor porcentaje de arcilla, se clasifican en:

Cales débilmente hidráulicas (5 a 8% de arcilla; tardan de 15 a 30 dias para endurecerse)
Cales medianamente hidráulicas (8 a 15% arcilla; tardan de 10 a 15 días)
Cales eminentemente hidráulicas (19 a 21% de arcilla; tardan de 2 a 4 días).

 

Cal Hidráulica III:
Tiempos de fraguado

Tipos de cal
% Arcilla
Tiempo de Fraguado

Cal aérea, no hidráulica
Cal débilmente hidráulica
Cal medianamente hidráulica
Cal hidráulica
Cal hidráulica
Cemento hidráulico

0-5%
5-8%
8-14%
14-19%
19-22%
<22%

6 meses
15-30 dias
10-15 dias
2-4 dias
<2 dias
<12 horas

Cemento mallorquín

En realidad es una cal hidráulica, y por tanto, endurece rápidamente, incluso en contacto con el agua o la humedad. Color arena, muy adecuado para la arquitectura tradicional de Baleares.

Cal Hidráulica natural III: Saint Astier

 

Cal francesa procedente de un yacimiento natural. Se comercializa en tres niveles de dureza.

Acceso al PDF de Saint Astier

Prompt

 

Igualmente una cal hidráulica, en este caso francesa, de color gris, con las mismas cualidades que el cemento mallorquín.

 

Carbonato Cálcico ( CaCO3)

 

Piedra Caliza
Lechada de Cal

 

Es el líquido lechoso obtenido por suspensión de la cal apagada en agua. La lechada de cal se emplea, principalmente, para blanquear.


Agua de Cal

Es el liquido incoloro que flota sobre la lechada de cal. Es una solución acuosa muy diluida de hidróxido de calcio.
Esta solución contiene poco hidróxido de calcio de calcio dada la poca solubilidad del mismo en el agua.

El agua de cal se emplea en farmacias (linimiento óleocalcáreo para quemaduras (agua de cal y aceite).

 

Mortero de Cal

Argamasa de arena y cal apagada, habitualmente en proporción 3:1 ( tres partes de arena / 1 de cal para un enfoscado. Aumentando la proporción a 2:1 y 1:1 se obtiene un mortero muy fino para revocos y estucos.

Granulometrías arena : Mortero ordinario: max 4 mm ; enfoscados : max 2 mm, estucos: max 1 mm ). Arena lavada y cribada.

La cal rellena los intersticios entre el árido. Para ello colocamos arena lavada en un recipiente y le vamos añadiendo agua hasta cubrirla: este volumen de agua equivale a la cal que necesita el mortero para que cada partícula de arena quede rodeada de cal.

 

 

Espesores

Enfoscado (regularización del soporte) 2-3 mm

Revoque ( Segunda capa, sobre enfoscado ya endurecido -24-48 horas-) : menos de 1 mm.

Fratasado: arremolinado con el fratás, que aprieta la masa y hace aflorar la pasta más rica en cal y arena más fina, lo que aumenta notablemente su impermeabilidad.

Enlucido: 2 capas. Pasta de cal aplicada a llana, la primera capa elimina las rugosidades, la segunda es de acabado.

 

Estucos de cal

Cal con marmolina y pigmentos.
Aridos: 2,5; 1,2 ; 0,8 y 350 micras ( capa fondo 2,5,reduciendo granulometría hasta capa final 350)
Pigmentos: óxidos minerales resistentes a los alcalis y a la degradación lumínica.

 

Tiza

Mezcla de yeso (sulfato de calcio) y carbonate de calcio (piedra caliza molida)

 

Para apagar la cal viva hay que poner una tapa para evitar que salga el vapor

 

Recetario industria Hiscox-Hopkins

 

Piedra caliza : Identificación

la piedra caliza atacada con con ácido clorhídrico presenta una efervescencia debida al desprendimiento de anhídrido carbónico.

 

Arena: identificación

se calienta fuertemente la muestra con carbonato de sodio y se trata el producto obtenido con ácido clorhídrico. El residuo insoluble (si lo hay) representa la arena.

 

Mortero de restauro de cal en pasta

1:3 ( 1parte cal ; 3 partes arena)
1:4

 

Morteros de cal en polvo

1:3
1:4 ( solados de mármol y arcilla cocida)

 

Enfoscados de restauro

1 cal y 1 de arena

Prueba: aplicar mortero en una rasilla y esperar 24 horas: si rascando con la paleta desprende arena, es que le falta cal; si se cuartea es que le sobra cal; si no se cuartéa y la paleta le cuesta penetrar en el mortero, es adecuado. ( la rasilla debe haberse humedecido previamente, puesto que si no, beberá el agua del mortero y este se agrietará, aunque esté bien formulado.)

 

Mortero bastardo

Algunas formulaciones: cal / cemento blanco / arena ( la cal siempre vá primero)

1:1:6 ( mortero muy fuerte)
1:1:7 ( equivale a un mortero con una resistencia a la compresión de 40 kg/cm2)
2:1:8
2:1:9
2:1:10 ( 20kg/cm2)
1:2:8 ( 80 kg/cm2)

Los morteros bastardos o mixtos pueden amasarse con hidrato de cal en polvo.

(La norma UNE EN4131 del cemento indica que los cementos MC5 deben alcanzar 5MPa tras 28 días e fraguado, y los MC12,5 deben alcanzar 7 MPA tras 7 días y 12,5 MPA tras 28 días.)

 

Rendimiento

Cantidad de cal en pasta respecto a la cal viva. Habitualmente es de 3 ( 1 litro de cal viva = 3 litros de cal en pasta)

 

Normas de aplicación

No trabajar con cal por debajo de los 8ºC ni por encima de los 30ºC Las temperaturas influyen sobre el secado y por lo tanto, sobre el fraguado y el tinte.

A temperaturas inferiores a 8% el fraguado se detiene y a temperaturas superiores la velocidad de deshidratación es excesiva, dificultando igualmente el fraguado.

 

Por ejemplo, la cal de Estepa (andalucía) es CL90: las cales St Astien son dolomíticas, mientras que más habitual en Mallorca es la de óxido de calcio, de color blanco , que endurece con el aire lentamente, y la cal hidráulica rápida, que endurece con el aire y el agua, de color arena ( cemento mallorquín).

Otra diferencia importante entre el cemento y la cal es que ambos consumen CO2 durante su fabricación, pero solamente las cales reabsorben parte de este gas causante del efecto invernadero:

Producto
CO2 medido en Kg por Tonelada
CO2 Emisión total ( de combustible + decarbonatación)
CO2 reabsorbido durante la Carbonatación
Total CO2 no reabsorbido
Cemento
819
-
819
Cal Aérea (cl)
871
535
337

Saint Astien NHL5

635
220
415
Saint Astien NHL3,5
606
270
336

 

Es decir, que la cal aérea reabsorbe el 61% del CO2 emitido y la hidráulica alrededor del 40%.

Por otra parte, La densidad de la cal es de 0,77kg/l, mientras que la del Cemento ronda los 3kg/l. Como las mezclas en obra se hacen en volumen, estamos utilizando menos Kg que si utilizaramos cemento. Por tanto, aunque las proporciones sean iguales o utilicemos mayor volúmen de cal que si utilizaramos cemento, en realidad estamos utilizando mucho menos peso, es decir, materia.

Ciclo de la cal:

 

Co3 Ca + Calor

 

 

CaO

 

 

+ H2O

 

 

CaOH2

 

CaOH2 - H2O +CO2

Co3 Ca
Piedra caliza + calor

=> Cal viva

+ agua =>

Cal apagada =>
perdiendo el agua y absorbiendo
anhidrido carbónico del aire=>
Piedra Caliza

SOLIDO

SOLIDO POROSO
LIQUIDO
PASTOSO / Cal en polvo
SOLIDO
HUMEDO
SOLIDO
  pierde +40% Peso     Se aplica en obra  

 

Por tanto tenemos un ciclo en el que una serie de procesos químicos dan como resultado obtener la misma materia prima con la que empezamos: piedra caliza, pero con la ventaja que la hemos podido modelar como hemos querido y mezclarla con áridos y puzolanas para obtener un producto a la medida de nuestras necesidades.

Por esto en el proyecto Artifex consideramos la cal como lo que es: simplemente otro tipo de piedra, que combina perfectamente con los materiales pétreos al tener la misma composición.

Cuadro de resistencias a la compresión de las cales :

( 1 MPa -Megapascal-=10 kg/cm2)

Tipo de cal Resistencia a los 7 dias Resistencia 28 d. Resistencia 3 meses Resistencia 12 meses
CL70        
CL80        
CL90        
         
         
NH 2 2 MPa = 20 kg/cm2 3 PMa = 30 kg/cm2 4,5 MPa = 450 kg/cm2 6 MPa = 60 kg/cm2
NH 3,5 3,5 MPa = 35 kg/cm2 4 PMa = 40 kg/cm2 7 PMa = 70 kg/cm2 8 MPa = 80 kg/cm2
NH 5 5 MPa = 50 kg/cm2 9 MPa = 90 kg/cm2 10 MPa = 100 kg/cm2 14 MPa = 140 kg/cm2

Cuadro de resistencias a la tensión :

Tipo de cal Resistencia 7 dias Resistencia 28 d. Resistencia 3 meses Resistencia 12 meses
CL70        
CL80        
CL90        
         
         
NH 2 2 MPa = 20 kg/cm2 3,5 PMa = 35 kg/cm2 0,4 MPa = 4 kg/cm2 0,7 MPa = 7 kg/cm2
NH 3,5 3,5 MPa = 35 kg/cm2 7 PMa = 70 kg/cm2 0,7 PMa = 7 kg/cm2 1 MPa = 10 kg/cm2
NH 5 5 MPa = 50 kg/cm2 9 MPa = 90 kg/cm2 10 MPa = 100 kg/cm2 14 MPa = 140 kg/cm2

 

El cemento frágua de fuera a dentro, por lo que no puede expulsar el exceso de agua añadido durante la mezcla .Por ello al secarse aparecen grietas, ya que la superfície no tiene flexibilidad y no puede adaptarse a la disminuci´n de volúmen. Las cales fraguas de dentro-afuera, manteniendo el poro abierto y permitiendo que el exceso de agua salga al exterior en forma de vapor. En cambio es hidrófuga, puesto que la molécula de la gota de agua es mayor que el poro.

La cal aérea frágua, como el cemento de fuera-adentro, pero a diferencia de este, mantiene el poro abierto, por lo que el exceso de humedad puede tambien salir hacia el exterior.

Un muro recubierto con un mortero de cal funciona como regulador de humedad : absorbe el exceso de humedad en el aire y desprende humedad si el aire está demasiado seco.

Cuadro comparativo (antígua norma FL90 de 1990)

Morteros Cemento / árido Morteros cal/cemento/árido Morteros cal hidaulica
M-20 1:8 2:1:10 1:8
M-40 1:6 1:1:7 1:6
M-80 1:4 1/2:1:4 1:4
M-160 1:3 1/4:1:3 1:3

 

Ver cal II
Ver agua de cal
Ver diccionario de la cal II

Materiales y combustión

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