Todo sobre la cal y su aplicaciones (1) Tipos

Vitrubio, en su libro II de arquitectura dedica el capítulo V a “la cal y de cuál es la mejor piedra de que se hace”. Sin duda fue el aglomerante por excelencia antes de la aparición del cemento. Prácticamente desplazada en la obra nueva, los mortero de cal se siguen utilizando principalmente en restauración y últimamente en la construcción sostenible y ecológica. Pero veremos a lo largo del monográfico que las bondades de estos morteros van mucho más allá que estas aplicaciones.

Hemos escuchado hablar de los tipos aérea, hidráulica o grasa ¿qué diferencia hay entre ellas? Lo veremos en este primer artículo.

El término cal es bastante amplio y se aplica todas las formas en las que puede aparecer el óxido de calcio (CaO) o de magnesio (MgO), que son múltiples. No solo se utiliza en construcción. También se emplea en la industria alimentaria, siderurgia, farmacéutica, etc.

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Existen dos tipos principales: La aérea y la hidráulica.

Diferencias por su fabricación y composición

Cal aérea

La aérea, con un porcentaje en cal superior al 90% y menos de un 5,3% en arcillas que se obtiene de piedra caliza de gran pureza. Cuando no supera el 5 % de óxido magnésico en su composición se llama cal grasa por ser más plástica. Si contiene más de un 5% de óxido de magnesio, se denomina dolomítica o gris (no tiene prácticamente uso en construcción)

El proceso de fabricación es el siguiente:

CO3Ca (Carbonato cálcico: piedra natural) + Cocción superior a 900oC = CaO (oxido de Cal) + CO2 (dióxido de carbono que se desprende)

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Cal hidráulica

La cal hidráulica, con porcentaje de cal menor que el 50% y más de un 5,3% en arcillas. Se obtiene a partir de piedras menos puras o por adición de otros productos (arcillas, puzolanas, etc.) Si se obtiene directamente de la piedra la llamamos cal hidráulica natural. Los procesos de adición están mejor controlados que la obtención de piedra natural por lo que no es cierta la idea de que la cales hidráulicas naturales sean mejores que las obtenidas por procesos industriales.

El proceso de fabricación es el siguiente:

CO3Ca + SiO2.AlO3.H2O + Cocción superior a 900oC = CaO + SiO2 + Al2O3 + CO2 y H2O (que se desprende) + Cocción más de 1.200oC = CaO + Silicato cálcico + Aluminato cálcico

Con ambos procesos se obtiene una porción de óxido de calcio (CaO) que denominamos cal viva, que no solo no tiene aplicación directa en la construcción sino que es muy perjudicial ya que en contacto con la humedad desprende mucho calor y aumenta de volumen (ver artículo caliches) Por consiguiente, para su uso requiere del “apagado” por adición de agua.

CaO + H2O = Ca(HO)2 (hidróxido de calcio) + aumento de temperatura + desprendimiento de calor

Tanto la hidráulica como la aérea necesitan de apagado previo para su uso y lo que utilizamos realmente en obra es hidróxido cálcico.

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Diferencias por su fraguado:

Cal aérea

La aérea fragua por contacto con aire, concretamente con el CO2. En realidad se trata del proceso inverso a su fabricación para obtener finalmente carbonato cálcico (CO3Ca). Añadimos agua a la mezcla que gradualmente la va perdiendo por evaporación, absorbiendo el CO2 y endureciéndose. El agua en este proceso en un vehículo que no participa del proceso químico.

Esta no podría fraguar sumergida. Encontraremos alguna definición que distingue entre la cal aérea y la hidráulica dependiendo si fragua o no bajo el agua, pero veremos a continuación que es del todo correcto.

Cal hidráulica

La hidráulica tiene compuestos hidráulicos que fraguarían y endurecerían por hidratación (silicatos y aluminatos) pero también contiene hidróxido de calcio que necesita del CO2 para fraguar, por lo que podemos decir que su fraguado es mixto: necesita de agua y dióxido de carbono.

El error de diferenciar este tipo de cal por su posible fraguado bajo agua procede de creer que si sumergimos la cal hidráulica esta endurece (al contrario que la aérea), pero solo lo hace por el fraguado de los componentes hidráulicos y no se completaría su total fraguado mientras que no se exponga al aire por requerimiento de CO2.

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