El CementoEL CEMENTO

EL CEMENTO

1. Cemento:

Definición – descripción – clases – historia.

2. Tecnología:

Obtención – preparación – manufactura.

3. Conocimientos:

Propiedades Físicas – mecánicas – empleo en la ingeniería

– especificaciones técnicas.

4. Economía:

Datos del mercado peruano – precios – costos –

adquisición – traslado.

5. Ejemplos aplicativos.

Cementos:

Definición: es el producto resultante de la pulverización

muy fina de Clinker capaz de formar una pasta blanda al

mezclarse con el agua y que se endurece espontáneamente

al contacto con el aire.

Descripción: los cementos pertenecen a la clase de

materiales denominados aglomerantes en construcción,

como la cal aérea y el yeso (no hidráulico), el cemento

endurece rápidamente y alcanza resistencias altas; esto

gracias a reacciones complicadas de la combinación cal –

sílice.

Cemento

Clases: los tipos de cementos portland que podemos

calificar de estándar ya que su fabricación está normada:

Tipo 1: uso en obras de concreto en general, cuando no se

especifica otro tipo.

Tipo 2: moderada resistencia a los sulfatos, destinado a obras

de concreto en general y obras expuestas a la acción

moderada de sulfatos o donde se requiera moderado calor de

hidratación.(Puentes, tuberías de concreto)

Tipo 3: alta resistencia inicial, para uso en clima frio cuando

se adelanta la puesta en servicio de las estructuras.

Tipo 4: de bajo calor de hidratación, para concreto masivo.

Cemento

Tipo 5: alta resistencia a los sulfatos. Para ambientes muyagresivos.

-Tipo IP: Donde la adición de puzolana es del 15 –40 % deltotal.

-Tipo IPM: Donde la adición de puzolana es menos de 15 %

-Tipo P: Donde la adición de puzolana es mas del 40%

Historia: la utilización de cementos y aglomerantes, seremonta a:

- Egipto, construcción de las pirámides.

- Griegos y romanos, utilización de los primeros concretosllamado por los romanos “Opus Cementitium”.

- En 1724, se busca la cal hidráulica, adicionando arcilla a lamezcla con cal.

- En 1778, el Sr Aspdin realiza ensayos con rocas de la isla dePórtland (Inglaterra), es el Padre del cemento Pórtland.

Cemento

Obtención: La materia prima para la elaboración del

cemento (caliza, arcilla, arena, mineral de hierro y yeso) se

extrae de canteras o minas y, dependiendo de la dureza y

ubicación del material, se aplican ciertos sistemas de

explotación y equipos. Una vez extraída la materia prima

es reducida a tamaños que puedan ser procesados por los

molinos de crudo.

Tecnología

Preparación:Fases minerales del clinker: al combinarsedurante el proceso de sinterización en el horno los cuatroelementos: Calcio, Sílice, Aluminio y Hierro; se producencuatro nuevos compuestos mineralógicos principales en elclinker, que son:

-3CaO.SiO2 (C3S) alita

-el silicato bicalcico 2CaO.SiO2 (C2S) belita

-el aluminato tricalcico 3CaO.Al2O3 (C3S)

-el ferro-aluminato tetracalcico 4CaO . Al2O3 . Fe2O3(C4AF)

Tecnología1. EXTRACCIÓNDE CANTERAS

2. CHANCADO 3. MOLINO DE CRUDO

4. HORNEADO 5. MOLINO DE CEMENTO

6. ENSACADO

Manufactura: las empresas cementeras en el Perú

producen los siguientes tipos de cemento:

- Cemento Andino S.A.: cemento portland tipo I, II y V.

- Cemento Lima S.A.: cemento portland I (marca “sol”) y

tipo IP (marca “súper cemento atlas”)’

- Cemento norte Pacasmayo S.A.: cemento portland tipo I,

II y V cemento portland puzolanico tipo IP

- Cemento Sur S.A.: cemento portland tipo I (marca

“Rumi”),y II algo Cem. Port. Tipo IPM (marca “Inti·)

cemento portland Tipos II y V (a pedido)

- Cemento “Yura S.A.: cemento portlantd tipo I, II e IPM, y

cemento de albañilería Marca “Estruco flex”

Tecnología

Conocimiento Técnico Características químicas: Módulo fundente

• Compuestos secundarios

• Perdida por calcinación

• Residuo insoluble

Características físicas:• Superficie específica

• Tiempo de fraguado

• Falso fraguado

• Estabilidad de volumen

• Resistencia mecánica

• Contenido de aire

• Calor de hidratación

Ejemplo: Norma C-150 ASTM

Finura

Superficie

especifica Blaine

3270 cm^2/gr

Estabilidad de

volumen

Expansión de autoclave

0.2%

Tiempo de

fraguado

Prueba Vicat:

Fraguado inicial

2h 48m

Final 3h 55m

Resistencia a la

compresión

3 días: 170kg/cm^2

7 días: 225kg/cm^2

28 días: 265Kg/cm^2

Contenido de

aire

9.0%

Empleo en la Ingeniería:

Conocimiento Técnico

En un estacionamiento, suele usarse el cemento Portland de uso general (ASTM 150 y C1157) y cementos adicionados (ASTM C595 y C1157)

Sedapal en sus algunas de sus obras de saneamiento utiliza cemento de clase V

Conocimiento Técnico

Represa en Antamina, cemento Portland tipo II

Complejo habitacional y comercial, cemento Portland tipo I

Datos del mercado peruano: en nuestro mercado su comercialización, mayormente, es por bolsas de 42.5 kg, cada una tiene tres pliegos de papel papel krap extensible tipo Klupac , aunque también se puede obtener a granel, la empresa predominante en el norte del país es Cementos Pacasmayo; en el sur, Inka así como también en la sierra Andino, Yura, Apasco, etc.

Precios:

- Inka: azul S/ 23.00, rojo S/21.80, anti salitre S/23.00

- Pacasmayo: azul S/24.50, rojo S/23.00, anti salitre S/25.00

Adquisición: es fácil y muy común, se puede hacer desde ferreterías hasta de centros comerciales todas estas tiendas también hacen sus adquisiciones pero son directo de fabrica.

Economía

Traslado: es, casi siempre, por sus propios medios a partir

de su adquisición en tienda; aunque en casos particulares

de compras al por mayor; por ejemplo en Maestro a partir

de S/3 000 la mercadería es llevada a pie de obra. También

la comercialización del cemento sobre todo a granel se da

en bolsones con capacidad de 1.5 toneladas. Dichos

bolsones se conocen como big bag.

Economía

1. ¿Que cantidad de cemento necesitaríamos para hacer una

loza cuyas medidas son 40m (largo) por 25m (ancho) y 0.10

m de espesor, sabiendo que el concreto a utilizar debe tener

una resistencia de 140 kg/m³, y cada m³ lleva 12 bolsas?

Calculamos el espesor total:

40𝑚 ∗ 25𝑚 ∗ 0.10𝑚 = 100m³

Y lo multiplicamos:

100 ∗ 12 = 1200

El total de bolsas a utilizar sería:

1200.

Ejemplos:

2. Necesitamos vacear un pavimento de concreto de medidas

50m de largo por 7m de ancho y de un espesor de o.12m, en

el cual cada m³ de concreto llevaría 12 bolsas de cemento,

cuantas necesitaríamos para terminar nuestra obra?

- Multiplicamos:

50m ∗ 7m ∗ 0.12m = 42m3

- Efectuamos el resultado con la constante:

42m ∗ 12 = 504

Para nuestra obra utilizaremos:

504 bolsas de cemento.

Ejemplos: