La Cal

En este trabajo, se explorará el papel histórico y contemporáneo de la cal en la arquitectura y la construcción, así como sus beneficios ecológicos y su impacto en la sostenibilidad. Asimismo, se estudiará su uso en diferentes contextos, desde la construcción de viviendas hasta la rehabilitación de edificios patrimoniales. En definitiva, se abordará la importancia de la cal como una alternativa sostenible y respetuosa con el medio ambiente en la industria de la construcción.

 La cal es un producto artificial que ha sido utilizado por los seres humanos desde tiempos prehistóricos. A lo largo de la historia, la cal ha sido un material fundamental en la construcción de diversos monumentos y edificios, como la Pirámide de Keops y la Muralla China. Su uso también se extendió a la creación de dibujos y enlucidos en las cavernas del neolítico, lo que evidencia su versatilidad y durabilidad.



A diferencia de otros materiales de construcción, la cal es más ecológica y sostenible. Es un material reciclable, que se puede reutilizar en otras construcciones. Además, su producción no genera tantas emisiones de gases de efecto invernadero como el cemento Portland, lo que la convierte en una alternativa más amigable con el medio ambiente.

Calcinación

El proceso de calcinación del carbonato cálcico, que se encuentra en la piedra caliza, es un proceso térmico que se lleva a cabo a altas temperaturas para obtener cal viva (óxido de calcio).

La piedra caliza se somete a altas temperaturas en un horno, en un proceso conocido como calcinación. Durante este proceso, el carbonato cálcico se descompone térmicamente, liberando dióxido de carbono y dejando como residuo el óxido de calcio, que es la cal viva.

El proceso de calcinación se lleva a cabo en dos etapas. En la primera etapa, se calienta la piedra caliza a una temperatura de aproximadamente 900 °C, lo que provoca la descomposición del carbonato cálcico en óxido de calcio y dióxido de carbono. En la segunda etapa, se eleva la temperatura hasta alrededor de 1.200 °C para asegurar que todo el carbonato cálcico se haya descompuesto por completo.

La cal viva obtenida puede ser utilizada en diversas aplicaciones, como en la producción de cemento, la fabricación de acero, la producción de vidrio, la purificación de agua y en la construcción, como material de construcción y para la preparación de morteros y enlucidos.

Es importante mencionar que la calcinación de la piedra caliza es un proceso que genera emisiones de dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero. Por lo tanto, es necesario implementar medidas de mitigación para reducir su impacto ambiental, como la captura y almacenamiento de carbono.

Apagado de la cal

El proceso de apagado de la cal viva, también conocido como hidratación de la cal, es una reacción química exotérmica que se produce cuando se mezcla la cal viva con agua. Durante este proceso, la cal viva reacciona con el agua para producir cal hidratada, también conocida como hidróxido de calcio.

La ecuación química que describe la reacción de apagado de la cal viva es la siguiente:

CaO + H2O -> Ca(OH)2 + calor

Donde CaO es la cal viva y H2O es el agua. La flecha indica que se está produciendo una reacción química y el calor que se genera es un subproducto de la misma.

La hidratación de la cal viva es un proceso muy importante en la industria, ya que la cal hidratada se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones, como la fabricación de cemento, la purificación de agua, la producción de papel, la agricultura, la construcción y la restauración de edificios históricos.

Es importante destacar que el proceso de hidratación de la cal viva es una reacción exotérmica, es decir, que genera calor. Por lo tanto, es necesario tener precaución al manipular la cal viva y al mezclarla con agua, ya que se pueden producir quemaduras si no se toman las medidas de seguridad adecuadas.

El ciclo de la Cal

El ciclo de la cal es un proceso industrial que comprende varias etapas y que se utiliza para obtener diferentes productos derivados de la piedra caliza. Estas etapas son:


  • Extracción: Se extrae la piedra caliza de canteras o minas a cielo abierto, utilizando maquinaria pesada.
  • Trituración: La piedra caliza se tritura en trozos pequeños para facilitar su transporte y almacenamiento.
  • Calcificación: La piedra caliza se somete a altas temperaturas en un horno para obtener cal viva (óxido de calcio). Durante el proceso de calcinación, el carbonato cálcico se descompone en óxido de calcio y dióxido de carbono.
  • Hidratación: La cal viva se mezcla con agua para obtener cal apagada (hidróxido de calcio). Este proceso genera una reacción exotérmica que produce calor y vapor de agua.
  • Molienda: La cal apagada se muele para obtener un polvo fino y uniforme, que se utiliza en diferentes aplicaciones.
  • Aplicaciones: La cal se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones, como la producción de cemento, la fabricación de acero, la purificación de agua, la agricultura, la construcción y la restauración de monumentos y edificios históricos.


Cabe destacar que el ciclo de la cal es un proceso que puede tener un impacto ambiental negativo, ya que la producción de cal genera emisiones de dióxido de carbono. Por esta razón, se han desarrollado tecnologías y medidas de mitigación para reducir su impacto en el medio ambiente, como la captura y almacenamiento de carbono.

Tipos de Cal viva apagada

La cantidad de agua que se agrega a la cal viva durante el proceso de hidratación determinará la consistencia del producto final. Si se agrega la cantidad suficiente de agua para formar una suspensión, se obtendrá una pasta de cal hidratada. Si se agrega más agua para obtener una mezcla homogénea, se obtendrá una lechada de cal hidratada. Finalmente, si se agrega muy poca agua para formar una suspensión, se obtendrá cal hidratada en polvo.


La pasta de cal hidratada se utiliza principalmente en la construcción, como mortero o para sellar juntas. La lechada de cal hidratada se utiliza principalmente en la agricultura, para corregir el pH del suelo o como aditivo para mejorar la calidad de las cosechas. La cal hidratada en polvo se utiliza principalmente en la producción de papel, pinturas y recubrimientos.


Es importante tener en cuenta que la cantidad de agua necesaria para producir cada tipo de cal hidratada varía según el uso previsto y las especificaciones del fabricante. Por lo tanto, es importante seguir las instrucciones del fabricante al mezclar la cal viva con agua para obtener el producto deseado.

Como se mejora la cal

El apagado de la cal viva por autoclave es un proceso en el cual se somete la cal viva a altas temperaturas y presiones en presencia de vapor de agua para acelerar el proceso de hidratación. Este proceso permite obtener cal hidratada de alta calidad en menos tiempo y con mayor homogeneidad que el proceso de hidratación convencional.

Entre las ventajas del proceso de apagado de la cal viva por autoclave se encuentran:

Alta calidad: la cal hidratada obtenida por autoclave tiene una pureza y homogeneidad superior a la obtenida por el proceso convencional de hidratación.
Rapidez: el proceso de autoclave es mucho más rápido que el proceso de hidratación convencional, lo que permite producir grandes cantidades de cal hidratada en menos tiempo.
Eficiencia energética: la alta temperatura y presión del proceso de autoclave permiten aprovechar mejor la energía térmica, reduciendo el consumo de combustible y los costos de producción.
En cuanto a la velocidad de hidratación, el proceso de autoclave permite obtener cal hidratada en minutos, mientras que el proceso convencional de hidratación puede llevar varias horas o incluso días, dependiendo de la cantidad de cal viva y agua utilizada. Esto se debe a que el proceso de autoclave utiliza altas temperaturas y presiones que favorecen la reacción de hidratación, lo que acelera el proceso de transformación de la cal viva en cal hidratada.

En resumen, el proceso de apagado de la cal viva por autoclave ofrece importantes ventajas en términos de calidad, rapidez y eficiencia energética, lo que lo convierte en una opción atractiva para la producción de cal hidratada en grandes cantidades y con alta calidad.

Cómo incide la temperatura


La temperatura de calcinado es uno de los principales factores que afectan la calidad y las propiedades de la cal producida. La calcinación es un proceso en el que se somete la piedra caliza a altas temperaturas para producir cal viva, y la temperatura de calcinación puede variar dependiendo de las especificaciones del producto final.

En general, cuanto mayor es la temperatura de calcinación, mayor es la reactividad y la pureza de la cal producida. Esto se debe a que una mayor temperatura de calcinación favorece la descomposición térmica de la piedra caliza y la liberación de dióxido de carbono, lo que resulta en la formación de una cal viva más pura y reactiva.

Sin embargo, la temperatura de calcinación también puede afectar negativamente la calidad de la cal si se sobrepasa ciertos límites. Si se calcina la piedra caliza a temperaturas muy altas, puede ocurrir la sobre calcinación o la sinterización de la cal, lo que resulta en una cal viva de baja calidad y menos reactiva. Además, si se calcina a temperaturas demasiado bajas, puede resultar en una cal viva de baja pureza y menos reactiva.

En resumen, la temperatura de calcinación es un factor crítico en la producción de cal, ya que afecta directamente la calidad y las propiedades de la cal producida. Es importante tener en cuenta que la temperatura de calcinación óptima puede variar según las especificaciones del producto final, por lo que es importante seguir las recomendaciones del fabricante para obtener la cal de la mejor calidad posible.

Y el Agua

El agua es un elemento fundamental en el proceso de producción de la cal, ya que se utiliza en varias etapas del proceso. Durante la calcinación de la piedra caliza, se desprende dióxido de carbono y se libera óxido de calcio (cal viva), que reacciona violentamente con el agua para formar hidróxido de calcio (cal hidratada) y liberar calor. Esta reacción se conoce como hidratación de la cal viva y es una reacción exotérmica.

Por lo tanto, el agua es necesaria en la etapa de apagado de la cal viva para producir cal hidratada. En el proceso de hidratación, se añade agua a la cal viva para producir la cal hidratada. La cantidad de agua que se utiliza en este proceso puede variar dependiendo del tipo de cal que se desea obtener. Si se añade la cantidad adecuada de agua, se obtiene cal hidratada en polvo. Si se agrega más agua, se obtiene una pasta de cal hidratada, y si se agrega aún más agua, se obtiene una lechada de cal hidratada.

Es importante tener en cuenta que el agua utilizada en el proceso de producción de la cal debe ser limpia y de buena calidad, ya que cualquier impureza en el agua puede afectar la calidad de la cal producida. Además, el agua también se utiliza en el proceso de enfriamiento de la cal, que es necesario para evitar la sobrecalcinación de la cal viva durante el proceso de calcinación.