ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORALFacultad de ingeniera en
Ciencias de la TierraTECNOLOGIA DEL HORMIGON
Nombre: Isaac Merchn Palacios
Fecha de Entrega: 1 de Agosto del 2015
Profesor: Ing. Natividad Leonor Garca Troncoso
RESUMENEl cemento es un aglutinante o conglomerante porque es
capaz de unir una o ms sustancias y dar cohesin al conjunto que
originan nuevos compuestos. Se obtiene de la mezcla de clinker,
yeso y otras adiciones utilizadas para mejorar la trabajabilidad,
durabilidad y la resistencia.Para la fabricacin de cemento se
realizan una serie de procesos en el que existen varias etapas,
stos son controlados por personas capacitadas en distintas reas
desde ensayos hasta el monitoreo que requiere el amplio proceso por
el que tiene que someterse el cemento.En primer lugar se tritura y
se muele sus componentes (materias primas), luego teniendo en
cuenta la cantidad o proporcin adecuadas de cada uno de los
elementos a utilizarse se procede a mezclar para obtener el polvo
crudo base (pre homogenizacin). Cada una de las materias primas es
transportada a los distintos silos en donde son dosificadas para la
elaboracin del tipo de cemento que se desee. Posteriormente, el
polvo base es sometido a la calcinacin que conjuntamente al yeso es
molido nuevamente formando un producto llamado clinker.Una vez
producido, el cemento es almacenado y distribuido a los clientes en
sacos de 50 kilos o al granel.La visita tcnica realizada el da
Martes,6 de enero de 2015 fue en la planta para la produccin de
cemento Holcim ubicada en el km 19 de la va a la costa en la ciudad
de Guayaquil.
INTRODUCCIN Y OBJETIVOS
Sabemos que el cemento es un material muy utilizado en la
construccin de diversas edificaciones que podemos ver a nuestro
alrededor. Sin embargo no todas las obras son hechas del mismo
material dicho tcnicamente, es decir cada una debe regirse a las
normas existentes en la actualidad y buscar el adecuado material
con cual trabajar en dicha construccin, adems de que estas han
sufrido cambios que de alguna manera deben adecuarse a las
necesidades de la construccin moderna y a contribuir a la reduccin
de los gases con efecto invernadero.
OBJETIVOS PRINCIPALES:
Unos de los principales objetivos de esta visita realizada a la
planta para la fabricacin de cemento es la de conocer el proceso y
etapas para elaborar este producto.
Conocer que esta elaboracin requiere de la realizacin de ensayos
anticipados, anlisis qumico de los componentes, el adecuado y
constante monitoreo del cemento desde la extraccin de la caliza
hasta su almacenamiento y envasado.
Adems del proceso para la fabricacin de ste tenemos los tipos de
cemento los cuales en la actualidad buscan el desempeo de los
mismos al ser usados en hormign. Es importante y necesario conocer
el uso y aplicaciones de cada uno de ellos, ya que van encaminados
a los modernos conceptos de durabilidad.
PROCESO DE FABRICACIN DEL CEMENTO
En primer lugar debemos tomar en cuenta que para comenzar el
proceso de obtencin del cemento se debe tener la materia prima de
las canteras de piedra, a travs de la detonacin con explosivos se
extrae la caliza y la arcilla. Se cuenta con una tecnologa adecuada
en maquinarias y otros instrumentos para que no genere un impacto
tal que genere molestias para la comunidad cercana al lugar de
explotacin.
Luego de que las enormes piedras han sido quebrantadas, se
transportan a la planta en camiones o bandas.
Se procede a la trituracin de las rocas (material extrado de las
canteras) en el triturador que por efecto del impacto son reducidas
hasta partculas de aproximadamente 25 mm.
Se mezcla proporcionalmente los diferentes tipos de arcilla,
caliza o cualquier otro material.
El material triturado (arcilla y caliza), se almacena en patios
desde donde se transporta en bandas hacia los molinos de crudo.
La molienda del material se realiza por medio de un molino
vertical de acero, que muele el material mediante la presin que
ejercen tres rodillos en forma de cono de donde se obtiene un
material muy fino llamado harina cruda, que se deposita en los
silos de almacenamiento.
En la siguiente etapa se realiza la calcinacin de la harina
cruda utilizando para este proceso grandes hornos que rotan
constantemente con temperaturas cercanas a los 1450 C, producindose
una serie de reacciones qumicas que dan lugar al clnker, stos son
pequeos granos gris obscuros entre 3 a 4 cm.
Cabe recalcar que el clnker est compuesto principalmente por los
siguientes xidos:
xido de calcio Dixido de silicio xido de aluminio xido
frrico
El clinker es molido mediante esferas de acero de distintos
tamaos, agregando el yeso y adiciones para alargar el tiempo de
fraguado del cemento.
Luego el cemento se almacena en silos, transportado a donde ser
envasado en sacos de papel y distribuyndose de igual forma, en
sacos o directamente al granel.PROCESO:TIPOS DE CEMENTO
Todos cemento cuenta con la norma vigente NTE INEN 2380
equivalente a la ASTM-C1157 cuyo requisito prioritario es el
desempeo de los cementos hidrulicos al ser usados en hormign.
Holcim posee el portafolio de cementos en el cual figuran 4
tipos de productos:
Holcim Fuerte: Tipo GU y Tipo GU-LT. Es un cemento de uso
general. . Se utiliza para la construccin de viviendas El ms
popular de cementos en saco, ya que est presente en muchas obras
grandes y pequeas. Produce resistencias a la compresin superiores a
las especificadas en las normas INEN 190. Mejora la trabajabilidad
de las mezclas, reduce el calor de hidratacin y tendencia a la
fisuracin.
Holcim Premium: Tipo HE .Este se utiliza para aplicaciones
especiales en donde son necesarias altas resistencias iniciales a
la compresin con adicin de puzolana.
Holcim Ultra Durable: Tipo GU/HS. Se utiliza en la fabricacin de
hormign para estructuras expuestas a la accin severa a ataques de
sulfatos.
Holcim Base Vial: diseado para los constructores viales que
buscan mejorar el comportamiento mecnico de la estructura del
pavimento, reduciendo significativamente los volmenes de acarreo e
incrementando as la durabilidad de las carreteras. Este cemento es
empleado donde la tasa de calor generado por la hidratacin debe ser
minimizada.
DEPARTAMENTOS (Anlisis y Ensayos Monitoreo)Unos de los lugares
que acudimos fueron en donde se realizaban los distintos ensayos
que se requiere para darle la resistencia, durabilidad y
trabajabilidad respectiva (indicada por las normas) los cuales
pasan por una serie de procesos manejables y de mucha atencin y
tiempo necesarios.Los ensayos expuestos ese da fueron: Resistencia
a la compresin, Tiempo de fraguado y determinacin de la expansin de
barras.RESISTENCIA A LA COMPRESIN DE MORTEROS:Se fabrican cubos de
5 cm de arista compuestos de: arena de slice, arena trada de EEUU,
agua. Los cubos son curados un da en sus moldes y luego
desencofrados y sumergidos en agua saturada con cal hasta ser
ensayados. Es importante para medir la resistencia que se trabaje
con una temperatura de 20 a 26 C y una humedad de 50%. Luego estos
son compactados por apisonado en dos capas. Se debe aplicar la
velocidad de carga con un incremento uniforme de velocidad entre
los cabezales superior e inferior hasta alcanzar una carga sobre el
espcimen, se debe registrar la mxima carga total indicada por la
mquina de ensayo. Este ensayo debe ajustarse a la norma INEN
488.
FRAGUADO DEL CEMENTO:Para determinar los tiempos de fraguado se
realizan pastas de cemento de consistencia normal, estas son hechas
de acuerdo a la norma INEN 157 y se las mantienen en un cuarto
donde inicia el proceso. El ensayo consiste en realizar
penetraciones en la pasta ya fabricada utilizando la aguja de Vicat
que tiene 1mm de dimetro. Cuando inicia el tiempo de fraguado se
debe tomar en cuenta que el contacto al cemento con la aguja y el
instante en el cual penetre a la pasta deba llegar a los 25 mm.El
tiempo final de fraguado ser el transcurrido entre el contacto
inicial del cemento con el agua y cuando la aguja no deja una
impresin circular completa en la superficie de la pasta.
DETERMINACIN DE EXPANSIN DE BARRAS:Con el fin de establecer la
expansin del cemento debemos elaborar una barra de longitud
normalizada y medida con una proporcin indicada en esta norma (INEN
200). Luego es curada mediante un procedimiento sistematizado de
por lo menos 20 horas.Su longitud es medida a una edad de 24 horas.
Se debe mantener el lugar de moldeo, materiales secos, agua de
mezclado y humedad dentro de los lmites indicados en las normas
respectivas.
ANLISIS DE COMBUSTIBLES En el rea de anlisis de los combustibles
que llegan del exterior, el residuo proveniente directamente de un
generador industrial, se debe tomar mucho en cuenta que cumpla con
los valores lmites de parmetros que ya estn establecidos. Se deber
analizar dentro de un laboratorio con los equipos necesarios la
composicin de los dichos residuos lquidos en la recepcin de los
mismos, con la finalidad de revisar que cumplan con la calidad
prevista anticipadamente en el acuerdo. En el caso de que los
resultados no se ajusten a los parmetros esperados, el producto ser
devuelto.En cuanto a la aceptacin o recepcin en la descarga de cada
camin que llegue hasta la planta, los parmetros tomados en muestra
debern ajustarse a lo especificado, si es as se vaca el camin a un
estanque de traspaso, en donde se realizar otro anlisis en una
muestra tomada, esto determinar la aceptacin o rechazo del
mismo.Para realizar los ensayos respectivos de los combustibles
llegados a la planta se necesitan algunos aparatos establecidos
normativamente para el equipamiento del laboratorio o lugar de
anlisis. Algunos de ellos son:
Espectrmetro de plasma inducido: El espectrmetro de plasma
acoplado inducido cuantifica sustancias en solucin, y puede
determinar materiales como Talio, plomo y cromo, y aproximadamente
setenta elementos. Con este equipo podemos determinar los posibles
contaminantes del suelo, procedencia de sedimentos y rocas mediante
su composicin. Cromatgrafo de gases: se aplica a muestras orgnicas
voltiles o volatilizables por derivatizacin. Pueden estar en estado
slido, lquido o, por supuesto, gas, pero muestras lquidas y slidas
deben vaporizarse previamente.
Analizador de mercurios: Se utiliza para el anlisis del de los
niveles del rastro del mercurio en los usos que implican beber, la
superficie y basuras salinas de las aguas, domsticas e
industriales.
Calormetro: instrumento que sirve para medir las cantidades de
calor recibidas por los cuerpos. Es decir, sirve para determinar el
calor especfico de un cuerpo, as como para medir las cantidades de
calor que liberan o absorben los cuerpos.
MONITOREO DEL PROCESO DE FABRICACIN DE CEMENTOEl rea de control
o monitoreo del proceso de fabricacin del cemento funciona a travs
de distintos equipos que de manera tcnica controlan la circulacin y
el buen manejo de la maquinarias que contribuyen a la elaboracin de
cemento y lo hacen segn las dimensiones del mismo.Si existe una
falla en el rea de transporte la accin de modo automtico cerrar el
rea de ingreso del material, parando de forma secuencial el proceso
dependiendo del lugar del dao. Si hubiese cualquier tipo de
problema en el transcurso del trabajo, ste avisar de alguna manera
para revisar y solucionar manual o automticamente el dao.Los
sistemas llevan a cabo funciones como por ejemplo el anlisis en la
trituracin de caliza, monitoreo continuo de materia particulada
alrededor de las plantas de cemento, emisiones de polvo liberadas
en el transporte del material desde los hornos, molinos,
enfriadores de Clinker y los molinos de cemento. Estos y muchos
otros procesos son monitoreados desde esta rea que sin duda alguna
es un avance tecnolgico que dispone nuestro pas en su planta de
cemento facilitando en diversas formas el gran proceso para la
produccin de cemento y contribuyendo a la buena calidad del
mismo.
Transporte del cementoREGLAS QUE DEBEN SEGUIRSE EN EL RECORRIDO
DE UNA PLANTA DE CEMENTO
Las normas de seguridad deben seguirse en todo momento cuando
estamos en una planta de cemento, ya que en este lugar se trabaja
con maquinarias pesadas con variaciones severas de temperatura y
una serie procesos en los cuales se liberan ciertas sustancias
perjudiciales para la salud, estas son:
prestar atencin al gua en todo momento cruzar por los pasos
peatonales agarrarse en todo momento de los pasamanos al subir y
bajar las escaleras tener precaucin al pasar por zonas de
transporte de vehculos No incumplir ni alterar ninguna medida de
seguridad, ni permitir que nadie lo haga. Las reglas sobre el uso
de equipo de proteccin personal EPP correspondiente a una tarea
determinada, deben cumplirse en todo momento. Est prohibido
trabajar bajo la influencia del alcohol y drogas. Se debe informar
de las lesiones e incidentes ocurridos.
BIBLIOGRAFA
http://www.cemex.com/ES/ProductosServicios/ComoHacemosCemento.aspx
http://www.equiposylaboratorio.com/sitio/contenidos_mo.php?it=3058
https://www.sidweb.espol.edu.ec/courses/23979/files/874155/download?wrap=1
