Producción y Aplicaciones de la Cal: Tipos, Fabricación y Proceso de Apagado

Tipos de Cal y sus Derivados

La cal se obtiene de la descomposición de rocas calizas, las cuales están compuestas principalmente por:

• Calcita (CO₃Ca)
• Magnesita (CO₃Mg)
• Arcilla

Según el porcentaje de arcilla presente en la caliza original, se obtienen diferentes tipos de cal:

• Cales aéreas: Provenientes de calizas con un porcentaje de arcilla inferior o igual al 5%.
• Cales hidráulicas: Con un porcentaje de arcilla entre el 5% y el 15%.
• Cementos:
  • Cementos naturales: Con arcillas entre un 15% y 20%.
  • Cementos Portland: Con arcillas entre un 20% y 25%.

Fabricación de la Cal

Cal Aérea

La cal aérea se fabrica a partir de:

• Rocas calizas con un contenido de arcilla inferior al 5%.
• Subproductos industriales [Ca(OH)₂].
• Depósitos de conchas.
• Sulfato cálcico (SO₄Ca ·2H₂O) ó (SO₄Ca).

Debido al bajo contenido de arcilla, el conglomerante resultante está constituido principalmente por cal viva (CaO) y/o magnesia (MgO). Al no tener componentes hidráulicos, esta cal solo fragua y endurece en aire seco, por lo que no es adecuada para obras hidráulicas.

Cal Hidráulica

Se obtiene a partir de rocas calizas con un contenido de arcilla entre 5% y 15%. El proceso incluye la calcinación a temperaturas entre 900-1100°C (o hasta 1200°C):

CO₃Ca + arcilla (calcinación) → Cal hidráulica

La cal hidráulica puede contener cal aérea, clinker de cemento, puzolanas, etc. Los silicatos y aluminatos presentes le confieren propiedades hidráulicas, permitiendo que fragüe en presencia de agua.

La baja proporción de arcillas (5-15%) y las temperaturas de cocción, generalmente inferiores a las necesarias para la formación completa de silicatos y aluminatos cálcicos, resultan en una velocidad de fraguado lenta y una menor resistencia mecánica en comparación con los cementos.

Apagado de la Cal

El apagado de la cal es el proceso de añadir agua para su utilización.

Apagado de las Cales Aéreas

Después de la cocción, la cal viva (CaO) obtenida es amorfa, porosa, y se presenta en forma de terrones blancos. Su característica principal es su alta reactividad con el agua, con la que reacciona formando hidróxido de calcio [Ca(OH)₂] o cal apagada:

CaO + H₂O → Ca(OH)₂ + calor (reacción exotérmica)

Esta avidez por el agua hace que la absorba de la atmósfera y de las sustancias orgánicas, causando efectos cáusticos (quemaduras) debido a la absorción del agua de los tejidos y a la naturaleza exotérmica de la reacción.

Los terrones de CaO se hinchan considerablemente, elevando su temperatura hasta aproximadamente 160°C, lo que produce una abundante cantidad de vapor de agua. El resultado del apagado depende de la cantidad de agua añadida:

• Cantidad apropiada de agua: El Ca(OH)₂ se convierte en polvo debido al hinchamiento (aumento de volumen del 250% al 300%).
• Exceso de agua: Se forma una pasta de cal apagada.
• Insuficiencia de agua: Queda una mezcla de cal apagada y cal viva.