INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E

INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

Carreño García CesarMérida Enríquez Iker

Morales Zarate Juan AntonioRamírez Torres Martha Aidee

Valenzuela López Jorge

MORTEROS REFRACTARIOS Y AISLANTES

“Aislantes”

Baja conductividad térmica.

Hornos, calderas

entre otros.

Esta compuesto

de materiales básicos.

Evita la perdida o ganancia de calor .

Con un coeficiente

de transmisión

de calor bajo.

Representa primeramente economía

Porque evita la

transmisión de calor.

Evita el paso de energía de un cuerpo a

otro.

En virtud de la diferencia

de temperatura

que existe entre los mismos

Eficiencia térmica en los equipos.

Porque al evitar las perdidas o ganancias de

calor

Se puede observar

fácilmente en las calderas y hornos

que se requiere mantener una temperatura.

Se evita que los motores de los

equipos trabajen a una mayor

capacidad mayor a la de la

operación.

Si el sistema no esta aislado térmicamente.

Se tendrá una ganancia de

calor.

Y para contrarrestar

este fenómeno el compresor

tendrá que estar trabajando

continuamente para mantener la temperatura que

se requiere.

Se evitara el trabajo continuo

o forzado del equipo.

Protección para el

personal.

Que pudiera estar en contacto.

Es un material

de sujeción.

Barreras de vapor.

Y materiales

de acabado.

Por temperatura de aplicación

Forma y Composición

Clasificación de los Aislantes

Por temperatura de aplicación

Temperatura Baja

Temperatura Intermedia

Temperatura Alta

Refrigeración de ( -0.6°C) a (-40°C )

Agua Fría de (16°C) a ( 0°C )

Agua Caliente y condensadores de

( +16°C )a (100°C )Vapor en Reactores,

Precipitadores de ( +101°C ) a (315°C )

Turbinas de ( +315°C) a ( 815°C )

• Aislantes térmicos de fibras minerales

• Aislantes térmicos granulares

• Aislantes térmicos celulares

Forma y Composición

Aislantes térmicos de fibras minerales

Lana de Escoria / Lana de Roca

Con aceites minerales

Colchoneta armada con metal desplegado

y tela hexagonal. Temperatura maxima de operación 650°C o

1200°F

Con aglutinantes orgánicos

Medias cañas, Placas rígidas y

semirrígidas.Temperatura

máxima de operación: 650 oC

(1,200 oF) y 1,037 oC

Fibra de vidrio

Con aceites minerales

Colchoneta tipo I, II y III. Temperatura

máxima de operación:

538 oC (1,000 oF).

Con aglutinantes orgánicos

Medias cañas, Placas rígidas, Rollos.

Temperatura máximade operación: 538 oC

(1,000 oF)

Fibra cerámica

Colcha de Fibra Cerámica, Tabla de Fibra CerámicaFibra Cerámica a Granel, Cemento Moldeable de Fibra

CerámicaMódulos de Fibra Cerámica, y Papel de Fibra Cerámica.

Aislantes térmicos celulares

Los termoaislantes más usados son: vidrio espumado,

poliestireno expandido, poliuretano,

elastómeros y polisocianurato

Presentaciones:

Flexibles, preformados en hojas, rollos, tubos o

unidades rectangulares: Placas, medias

cañas, módulos, cubiertas para tuberías.

• Espumado en sitio: Poliuretano por aspersión.

Aislantes térmicos

granulares

Presentaciones.

Rígidos: Blocks, tablas y medias cañas.

Los más comúnmente usados son: vermiculita expandida,

perlita expandida, tierra

diatomácea,silicato de calcio

y silicato de sodio.

Materiales Refractarios

¿Qué es un material refractario?

Historia! De..

CERÁMICA INDUSTRIAS METALICAS

CONSTRUCION DE

HORNOS

Horno primitivo para la obtención del hierro

Horno de acero de crisoles

Horno alto

Todo material capaz de soportar, a temperaturas elevadas, las condiciones del medio en que esta inmerso, durante un

periodo de tiempo económicamente rentable, sin deterior excesivo de sus propiedades físico - químicas.

Todo material capaz de soportar, a temperaturas elevadas, las

condiciones del medio en que esta inmerso, durante un periodo de

tiempo económicamente rentable, sin deterior excesivo de sus

propiedades físico - químicas.

Materiales cerámicos Materiales

PolicristalinosNo metálicos

Inorgánicos

Alto punto de fusión

A partir de un polvo

Resistir altas tem.

Sin fundirse

Tenemos pues que:

Resistencia mecánica

Dependiendo de sus

aplicaciones

Choque térmico

Estabilidad química

CLASIFICACIÓN DE LOS REFRACTARIOS

AGLOMERADOS

FIBRASREFORMADOSMONOLÍTICOS

POR TIPO

Se llaman materiales aglomerantes aquellos materiales que, en estado pastoso y con

consistencia variable, tienen la propiedad de poderse moldear, de adherirse fácilmente a otros

materiales, de unirlos entre sí, protegerlos, endurecerse y alcanzar resistencias mecánicas

considerables.

Materiales aglomerantes

pétreo

Materiales aglomerantes

hidrocarbonados

Materiales aglomerantes

hidráulicos

yeso, cal, magnesia alquitrán, betúncemento, cal

hidráulica, hormigón, baldosa hidráulica

CLASIFICACIONQUIMICA

ACIDOS (pH<7) SIO ,Zr₂O₂

NEUTROS (Ph 7) Al₂O₃

BASICOS

(PH>7) CaO,Mg

O

CLASIFICACION SEGÚN TEMPERATURA

PERICLASA MgO 2800 ℃ESPINELA MgO.Al O ₂ ₃2135℃FORSTERITA 2MgO.SIO ₂1890℃

ESTAS TEMPERATURAS SON VALIDAS SOLO PARA MATERIAS PURAS

PROPIEDADES QUÍMICAS Y FÍSICAS

Resistencia al shock térmico : los refractarios son materiales frágiles que no soportan los cambios térmicos como lo hacen

algunos metales, si las tensiones que se generan superan la resistencia del material, este se parte generando grietas progresivas hasta llegar a la

rotura.

Métodos de medición

MORTEROS

Mortero

Agua

Áridos

Aglomerante

s

COMPOSICIÓN Aditi

vos

APLICACIONES

CONSTRUCCIÓN

MATERIAL DE AGARRE

REVESTIMIENTO DE PAREDES

RELLENAR, SELLAR O RESANAR

Da una mayor estabilidad estructural a la construcción

Soporta elevadas temperaturas sin degradarse

Previene la penetración de fluidos

Resiste ataque de escorias, líquidos y gases corrosivos

Compatible con la composición química del ladrillo

CARACTERÍSTICAS

Babilonia Barro y arcilla ladrillos limo y

brea

Tappeh Sialk, Irán

Construcción de los templos zigurates en el año 2900 a.C.

EgiptoEn las

Pirámides usaron

morteros de limo o aljez,

una mezcla de yeso y arena.

Grecia Mezcla de limo con ceniza

volcánica llamada

puzolana, conocido

como mortero hidráulico

Roma Mejoran el uso

del mortero puzolánico y lo cambian

por terracota con agregado de óxido de aluminio y

óxido de silicio

Edad Media Catedrales construidas

con limo

Época actual Gran variedad y aplicaciones

e morteros con diferentes características

HISTORIA

1.-Vaciar todo el contenido del saco. Revuélvase y deshaga los

terrones.

2.-Separar la cantidad que se va a emplear. Colocar en un

recipiente y agregar agua limpia y fría. En la cantidad indicada par

el fabricante. No agregar otros materiales.

3.-La mezcla debe dejarse en reposo a lo menos 2 horas antes

de su uso.

4.-El cemento o mortero puede ser aplicado por inmersión o con

llana.

5.-El ladrillo al colocarlo se debe golpear suavemente para

eliminar el exceso de mortero y así obtener una junta lo mas

delgada posible.

6.-Terminada la construcción déjese fraguar completamente el

mortero y recién se inicia el calentamiento del equipo. No

olvidar que el agua del mortero sé debe eliminar a una

temperatura no superior a los 150 ºC.

PREPARACIÓN MORTERO SECO

1.-Se debe homogeneizar bien el contenido del tarro,

desmenuzar las aglomeraciones.

2.-Separar en otro receptáculo la cantidad

de material a usar. Cerrar el depósito

original.

3.-Se puede agregar agua, si así fuese

necesario.

4.-Para aplicar por inmersión debe usarse

una consistencia tal que un ladrillo de

9″x41/2″x21/2″ debe flotar en la mezcla

emergiendo 26 mm, sobre la superficie.

5.-Se moja el ladrillo solo por la cara que va a ser pegada y se golpea suavemente al colocarlo

para obtener así una junta la mas delgada posible (no mas de 1

mm de espesor).

6.- Ver punto 6 morteros secos.

MORT

ERO

HÚM

EDO

Conglomerante

Características de la masa

Clasificación de los Morteros

Conglomerante

•Morteros de cal•Morteros de cemento pórtland•Morteros bastardos•Mortero Justacken•Mortero del chuli

•Morteros expansivos •Morteros refractarios•Morteros con aireante•Morteros ignífugos•Morteros de cemento cola•Morteros aislados de finos•Morteros aligerados

•Morteros no expansivos•Morteros hidrófugos•Morteros coloreados•Morteros autonivelantes

Mortero Refractario

• Compuestos por cemento de aluminato de calcio y arena refractaria. Se emplean estos morteros para construir hornos, hogares y chimeneas, y como material de agarre para la unión de piezas refractarias. Son resistentes a altas temperaturas ya la agresión de los gases que se producen en las combustiones.

Características de la masa

Mortero de cemento y arena

El mortero de cal

Mortero Mixto

Principal ventaja respecto a otro tipo de mezcla es su gran resistencia y la rapidez con la que se seca y endurece. Sin embargo, como es poco flexible, es fácil que se resquebraje.

Ventaja es fácil de aplicar, es flexible y untuoso. No obstante, es menos resistente e impermeable que el mortero de cemento.

Compuesto por cemento, cal y arena y posee las cualidades de los dos anteriores. Si en la masa se pone más cemento que cal será más resistente y si la cantidad de cal es mayor será más flexible.

PROPIEDADES QUE

DISTINGUEN A LOS

AISLANTE, MORTEROS

Y REFRACTAROS

Densidad

Es la relación entre la masa de una substancia y el volumen que

ésta ocupa

Porosidad

La porosidad es la capacidad de un material

de absorber liquidos o gases.

Durabilidad

Penetración de humedad

Soluciones

Eflorescencias

Helacidad

Factores que afectan la durabilidad

Retracción, las pastas

puras retraen por secado al perder el exceso de agua. En los

morteros la arena actúa

como esqueleto que

evita en parte los cambios volumétricos.

Erosión:

Acumulación

Transporte Desgaste

Corrosión

Deterioro

Forma mas estable de su energía

interna

Ataque electroquímic

o de su entorno

Abrasión:

Lo primero que se tiene que saber es que la abrasión no es mas que el desgaste que provoca sobre los cuerpos con el rozamiento en producto como el fenómenos de la erosión.

Luego por el contexto de la expresión, la resistencia a la abrasión no es mas que la propiedad que poseen algunos materiales como pieles, tejidos, laminas de aluminio, etc de resistirse a ese desgaste.

La cavitación o aspiración en vacío es un efecto hidrodinámico que se produce cuando el agua o cualquier otro fluido en estado

líquido pasa a gran velocidad

El colapso de las cavidades supone la presencia de gran cantidad de energía que puede causar enorme daño, en cualquier

material

Cavitación

Conductividad térmica:

Es una propiedad física de los materiales que mide la capacidad de conducción del calor. es también la capacidad

de una sustancia de transferir la energía cinética de sus moléculas a otras moléculas adyacentes o a substancias con

las que está en contacto.

Calor especifico:

Se define como la cantidad de calor que hay que suministrar a la unidad de masa de una sustancia o sistema termodinámico para elevar su temperatura en una unidad

(kelvin o grado Celsius)

Se denomina expansión térmica al aumento de longitud, volumen o alguna otra dimensión métrica que sufre un cuerpo físico debido al aumento de temperatura que se provoca en ella por cualquier medio.

En un sólido las moléculas tienen una posición razonablemente fija dentro de él. Cada átomo de la red cristalina vibra sometido a una fuerza asociada a un pozo de potencial, la amplitud del movimiento dentro de dicho pozo dependerá de la energía total de átomo o molécula. Al absorber calor, la energía cinética promedio de las moléculas aumenta y con ella la amplitud media del movimiento vibracional (ya que la energía total será mayor tras la absorción de calor). El efecto combinado de este incremento es lo que da el aumento de volumen del cuerpo.

EXPANSIÓN TÉRMICA

Aislamiento térmico es la capacidad de los materiales para oponerse al paso del calor por conducción. Se evalúa por la resistencia térmica que tienen. La medida de la resistencia térmica o, lo que es lo mismo, de la capacidad de aislar térmicamente, se expresa, en el Sistema Internacional de Unidades (SI) en m².K/W (metro cuadrado y kelvin por vatio).

Se considera material aislante térmico cuando su coeficiente de conductividad térmica: λ es inferior a λ<0,085 kcal / m2.°C medido a 20 °C (obligatorio) ó 0,10 W/m2K

La resistencia térmica es inversamente proporcional a la conductividad térmica.

Todos los materiales oponen resistencia, en mayor o menor medida, al paso del calor a través de ellos. Algunos, muy escasa, como los metales, por lo que se dice de ellos que son buenos conductores; los materiales de construcción (yesos, ladrillos, morteros) tienen una resistencia media. Aquellos materiales que ofrecen una resistencia alta, se llaman aislantes térmicos específicos o, más sencillamente, aislantes térmico.

AISLACIÓN TÉRMICA

La adherencia, es la capacidad del mortero de absorber tensiones normales o tangenciales a la superficie del mortero; es decir, la resistencia tangencial que presenta cuando se intenta que otro cuerpo se deslice sobre este.

ADHERENCIA

PROPIEDADES DE LOS MORTEROS

DURABILIDAD

HELACICIDAD

PENETRACIÓN DE

HUMEDAD

Penetración de humedad, si el agua penetra en las juntas de cerramiento o en el interior de un enfoscado se va a deteriorar el mismo debido a la presencia de moho y eflorescencias así como el riesgo de la helacidad.

Se denominan Eflorescencias a los cristales de sales, generalmente de color blanco, que se depositan en la superficie de ladrillos, tejas y pisos

cerámicos o de hormigón

Eflorescencias