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El ciclo de la Cal

La cal es uno de los materiales conglomerantes más utilizado a lo largo de la historia tanto en el campo de la construcción como en el de la creación artística (sobre todo por su empleo en la pintura mural). Su uso se remonta al Neolítico y se extiende, de manera generalizada, hasta la aparición del cemento a nivel comercial, en el siglo XIX.

La cal es un conglomerante natural inorgánico y aéreo, se obtiene de la calcinación de rocas calcáreas. La piedra caliza se compone de carbonato cálcico (Ca CO3) e impurezas como arcillas, carbonato de magnesio, sílice, etc. Para que la cal sea de buena calidad y mantenga sus propiedades ligantes estas impurezas no deben de llegar al 5%.

Para cocer la caliza es preciso someterla a una temperatura de 898ºC ; en este proceso se libera anhídrido carbónico (CO2) y se produce una considerable pérdida de peso y volumen. El producto obtenido tras el paso de la roca por el horno es el óxido de calcio(CaO), denominado comúnmente cal viva (en el renacimiento el Papa Julio II instaló hornos en el Foro de Roma que se abastecían del mármol de los edificios clásicos, así se consiguió la cal necesaria para la construcción de la basílica de San Pedro del Vaticano).

Para poder utilizar la cal viva en la fabricación de morteros es necesario someterla a un proceso de apagado con agua. Durante el apagado se produce una reacción exotérmica que desprende calor y que puede llegar a los 300ºC. El apagado de la cal se puede realizar de dos maneras diferentes:

  1. Introduciendo la cal en fosas con agua, como se hacía en la antigüedad, de este proceso se obtiene una cal en pasta que tradicionalmente se ha considerado de mejor calidad que la apagada mediante otros métodos (aunque con la tecnología actual, un apagado en hidratadoras durante un minuto equivale a un apagado en fosas durante un año).
  2. Por aspersión, de forma industrial, aportando sólo el agua necesaria, este es el sistema utilizado en la actualidad, el resultado es una cal hidratada pero en estado de polvo seco (existe un tercer sistema que consiste en exponer la cal a la intemperie y la lluvia).

Tras el apagado se obtiene hidróxido cálcico (Ca(OH)2) llamada comúnmente cal apagada o cal muerta. Para la elaboración de morteros se suele utilizar una mezcla de cal apagada, arena y agua. Los morteros de cal endurecen o fraguan gracias a un proceso de carbonatación que se divide en dos fases: en primer lugar se produce un endurecimiento por la pérdida, por evaporación, del agua del mortero. En un segunda fase, que puede ser muy lenta, se produce el endurecimiento final por carbonatación con el CO2 del aire (el anhídrido carbónico del aire se disuelve en el agua que contiene la pasta de cal). El proceso de carbonatación es muy lento y se produce en principio en las zonas superficiales que están en contacto con el aire.

De esta manera, al final del proceso de carbonatación, la cal vuelve a tener la misma composición y estructura cristalina que la roca de la que procede (Ca CO3), la diferencia la marca el tamaño de los cristales, que ahora son mucho más pequeños que en la caliza. Por lo tanto el carbonato cálcico que se forma tras el proceso de carbonatación tiene unas propiedades mecánicas mucho menores que las del material de partida, lo que la hace mucho menos resistente.


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