Cales en Ingeniería y Construcción: Fundamentos, Tipos y Usos Prácticos

Enviado por Programa Chuletas y clasificado en Diseño e Ingeniería

Escrito el 12 de Julio de 2025 en español con un tamaño de 6,1 KB

Cales: Definición y Composición

La cal es un producto elemental, con prestaciones limitadas, que puede presentar muchos inconvenientes. Su principal componente es el óxido de calcio.

Tipos de Cales

Cales Aéreas

Solo tienen capacidad de fraguar al aire; el agua solo tiene la misión de formar una masa o pasta. Si están en contacto mucho tiempo con el agua, el conglomerante se disgrega, separándose la cal y la arena, y desaparece. El producto de origen es una roca caliza rica en carbonato cálcico.

Cales Hidráulicas

Reaccionan químicamente con el agua. Una vez fraguadas, según su grado de hidraulicidad, pueden estar en contacto frecuente o continuo con el agua. Los componentes reaccionan a presión y temperatura ambiente.

Apagado de Cales Vivas

Consiste en mezclarlas con agua, ya que el CaO (óxido de calcio) es inestable y ávido de agua. Este proceso, por lo general, se produce en autoclaves.

Proceso de Fraguado de las Cales

Fraguado de Cales Aéreas

El agua que se añade no influye químicamente. Es un proceso muy lento que puede llegar a tardar 5 o 6 meses al aire.

Fraguado de Cales Hidráulicas

El agua es necesaria para amasar y para reaccionar con SC2 y AC3. Al reaccionar, forma unos grandes cristales estables. Fraguan muy rápido.

Nota: Las cales con magnesio fraguan lentísimo, por eso hay que evitar el carbonato magnésico en cales comerciales.

Características de las Cales

Retracción: Se produce por la pérdida de agua de amasado. En las cales aéreas, el 100% del agua de amasado se evapora, provocando la retracción. En las cales hidráulicas, solo permanece el agua de reacción y el resto se evapora, causando también retracción. Cuando retrae, si no tiene la resistencia suficiente, pueden aparecer fisuras.
Equilibrio de Volumen: Si no están bien apagadas, hay un incremento de volumen. Esto puede causar fisuras o desprendimientos en caso de revestimiento.
Gran Plasticidad: Se debe a que en el proceso de expansión se pulveriza mucho. Si está pulverizado y se mezcla con agua, le confiere una gran plasticidad y trabajabilidad. Sin embargo, cuando se emplea en mortero de cemento, pierde la plasticidad, pero sigue siendo trabajable.

Propiedades Destacadas de las Cales

Las cales hidráulicas necesitan ser molidas para que tomen una apariencia pulverulenta.
Al expandirse o retraerse, pueden provocar el desprendimiento de las piezas que unen o la aparición de fisuras.
Las cales que contienen hidróxido de magnesio son problemáticas.
Tras el apagado, se convierten en un polvo finísimo. Cuando forman parte de un mortero, este alcanza una plasticidad y trabajabilidad magníficas.
Morteros Bastardos: Son una mezcla de cal y cemento.
Se utilizaban comúnmente como enlucidos.
Debido a su blancura y elevada alcalinidad, se han utilizado como pintura de saneamiento y para reflejar las radiaciones solares.

Aplicaciones de las Cales en Ingeniería y Construcción

En Obra

Uso Directo en Obra:
- Cales Aéreas: Utilizadas en restauraciones y rehabilitaciones.
- Cales Hidráulicas: Aportan mayores resistencias, pero tienen un uso más reducido.
Morteros: Varían según el tipo y porcentaje de cal. La mayoría se elaboran con cal aérea; la cal hidráulica es resistente al agua. Tradicionalmente se les llama argamasa. Los morteros bastardos combinan cal (para trabajabilidad) y cemento (para resistencia). En general, son morteros mezclados en fábrica. Es necesario mayor cantidad de cal para obtener unas mínimas prestaciones.
Estucos: No llevan arena, sino mármol molido muy fino, puzolanas naturales y, a veces, mezclas de jabones y ceras que aportan brillo y resistencia a la humedad.
Pasta para Enlucidos: Sin arena, de textura lisa, puede pigmentarse.
Pintura: Con mayor cantidad de agua y finura de cal, refleja la radiación solar y es desinfectante.
Fábricas de Ladrillo Caravista: Los morteros con parte de cal aportan blancura y trabajabilidad.

Productos Prefabricados

Ladrillos y Bloques Silico-Calcáreos: Se elaboran con cal aérea, agua y 90% de arena de sílice. Se introducen en un molde que se compacta y vibra. Adquieren dureza suficiente para desmoldarlos sin haber fraguado. Su tamaño es similar al ladrillo cerámico (24x11,5 cm). Esta pieza se introduce en un autoclave a una determinada presión, temperatura y vapor de agua. El silicio se transforma en hidrosilicato de calcio, un componente muy duro, estable y con gran blancura. Pueden ser macizos o con pocos huecos, y sus caras son muy lisas. En climas húmedos, acaban endureciéndose y no son recomendables porque suele producirse musgo y manchar la blancura.
Productos de Mortero Celular: Se utilizan para fábricas de poca resistencia. Se parte de una masa de cal aérea + cemento + arena de sílice + agua + polvo de aluminio. Se vierte en un material hasta 2/3 del total, se vierte espuma, se introduce en un autoclave y se convierte en hidrosilicato de calcio. Se realizan piezas grandes y manejables, destaca su comportamiento acústico, no absorbe demasiada agua y es algo aislante térmico.

Estabilización de Terrenos Arcillosos

La cal viva estabiliza el terreno desecando la arcilla. Cuando se tiene un terreno anegado, se echa polvo de cal viva mezclándolo con la tierra y se apaga absorbiendo el agua, produciéndose unas reacciones químicas que hacen que el suelo: esté más seco, sea menos plástico, se pueda compactar fácilmente, incremente la resistencia del terreno, y si se humedece de nuevo no absorba tanta agua.