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trabajo sobre el cemento
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CEMENTO
El cemento es un conglomerante formado a partir de una mezcla de caliza y arcilla calcinadas y posteriormente molidas, que tiene la propiedad de endurecerse al contacto con el agua. Hasta este punto la molienda entre estas rocas es llamada clinker, esta se convierte en cemento cuando se le agrega yeso, este le da la propiedad a esta mezcla para que pueda fraguar y endurecerse, su uso está muy generalizado en construcción e ingeniería civil.
Se pueden establecer dos tipos básicos de cementos:
1. de origen arcilloso: obtenidos a partir de arcilla y piedra caliza en proporción 1 a 4
aproximadamente;
2. de origen puzolánico: la puzolana del cemento puede ser de origen orgánico o
volcánico.
Existen diversos tipos de cemento, diferentes por su composición, por sus propiedades de
resistencia y durabilidad, y por lo tanto por sus destinos y usos.
Desde el punto de vista químico se trata en general de una mezcla de silicatos y
aluminatos de calcio, obtenidos a través del cocido de calcáreo, arcilla y arena. El material
obtenido, molido muy finamente, una vez que se mezcla con agua se hidrata y solidifica
progresivamente. Puesto que la composición química de los cementos es compleja, se
utilizan terminologías específicas para definir las composiciones.
CEMENTO PORTLAND
El cemento Portland es un conglomerante o cemento hidráulico que cuando se mezcla
con áridos, agua y fibras de acero discontinuas y discretas tiene la propiedad de
conformar una masa pétrea resistente y duradera denominada hormigón. Es el más usual
en la construcción y es utilizado como aglomerante para la preparación del hormigón
(llamado concreto en Hispanoamérica). Como cemento hidráulico tiene la propiedad
de fraguar y endurecer en presencia de agua, al reaccionar químicamente con ella para
formar un material de buenas propiedades aglutinantes.
CEMENTOS PORTLAND ESPECIALES
Los cementos portland especiales son los cementos que se obtienen de la misma forma
que el portland, pero que tienen características diferentes a causa de variaciones en el
porcentaje de los componentes que lo forman.
TIPOS DE CEMENTO PORTLAND
TIPO I:cemento de uso general, no se requiere de propiedades y características
especiales • TIPO II: Resistente ataque moderado de sulfatos, como por ejemplo en las
tuberías de drenaje (muros de contención, pilas, presas) • TIPO III: Altas resistencias a
edades tempranas, a 3 y 7 días • TIPO IV: Muy bajo calor de hidratación (Presas) • TIPO
V: Muy resistente acción de los sulfatos (Plataforma marina)
PORTLAND FERRICO
El portland férrico está caracterizado por un módulo de fundentes de 0,64. Esto significa que
este cemento es muy rico en hierro. En efecto se obtiene introduciendo cenizas de pirita o
minerales de hierro en polvo. Este tipo de composición comporta por lo tanto, además de una
mayor presencia de Fe2O3(oxido ferroso), una menor presencia de 3CaOAl2O3 cuya
hidratación es la que desarrolla más calor. Por este motivo estos cementos son
particularmente apropiados para ser utilizados en climas cálidos.
CEMENTO BLANCOS
Contrariamente a los cementos férricos, los cementos blancos tienen un módulo de
fundentes muy alto, aproximadamente 10. Estos contienen por lo tanto un porcentaje
bajísimo de Fe2O3. EI color blanco es debido a la falta del hierro que le da una tonalidad
grisácea al Portland normal y un gris más oscuro al cemento ferrico. La reducción del
Fe2O3 es compensada con el agregado de fluorita (CaF2) y decriolita (Na3AlF6), necesarios
en la fase de fabricación en el horno.
CEMENTO DE MEZCLAS
Los cementos de mezclas se obtienen agregando al cemento Portland normal otros componentes como la puzolana. El agregado de estos componentes le da a estos cementos nuevas características que lo diferencian del Portland normal.
Cemento puzolánico
Se denomina puzolana a una fina ceniza volcánica que se extiende principalmente en la
región del Lazio y la Campania, su nombre deriva de la localidad de Pozzuoli, en las
proximidades de Nápoles, en las faldas del Vesubio. Posteriormente se ha generalizado a
las cenizas volcánicas en otros lugares.
Cemento siderúrgico
Por los mismos motivos que el cemento puzolánico, el cemento siderúrgico tiene mala
resistencia a las aguas agresivas y desarrolla más calor durante el fraguado. Otra
característica de estos cementos es su elevada alcalinidad natural, que lo rinde
particularmente resistente a la corrosión atmosférica causada por los sulfatos, tiene alta
resistencia química, de ácidos y sulfatos, y una alta temperatura al fraguar.
CEMENTO DE FRAGUADO RAPIDO
El cemento de fraguado rápido, también conocido como "cemento romano ó prompt
natural", se caracteriza por iniciar el fraguado a los pocos minutos de su preparación con
agua. Se produce en forma similar al cemento Portland, pero con el horno a una
temperatura menor (1.000 a 1.200 °C).1 Es apropiado para trabajos menores, de fijaciones
y reparaciones, no es apropiado para grandes obras porque no se dispondría del tiempo
para efectuar una buena aplicación.
CEMENTO ALUMINOSO
El cemento aluminoso también recibe el nombre de «cemento fundido», pues la
temperatura del horno alcanza hasta los 1.600 °C, con lo que se alcanza la fusión de los
componentes. El cemento fundido es colado en moldes para formar lingotes que serán
enfriados y finalmente molidos para obtener el producto final.
Propiedades físicas del cemento de aluminato de calcio
Fraguado: Normal 2-3 horas.
Endurecimiento: muy rápido. En 6-7 horas tiene el 80% de la resistencia.
Estabilidad de volumen: No expansivo.
Calor de hidratación: muy exotérmico.
ETAPAS DE FABRICACION DEL CEMENTO
1.- Explotación de materias primas: consiste en la extracción de las piedras calizas y las
arcillas de los depósitos o canteras, las cuales dependiendo de sus condiciones físicas se
hacen con los diferentes sistemas de explotación; luego el material se transporta a la fábrica.
2.- Preparación y clasificación de las materias primas: una vez extraídos los materiales, en la
fábrica se reduce el tamaño de la caliza siguiendo ciertas especificaciones dada para la
fabricación. Su tamaño se reduce con la trituración hasta que su tamaño oscile entre 5 y
10 mm.
3.- Homogeneización: consiste en mezclar las arcillas y calizas, que ya han sido trituradas. Se
lleva a cabo por medio de bandas transportadoras o molinos, con el objetivo de reducir su
tamaño hasta el orden de diámetro de medio milímetro. En esta etapa se establece la primera
gran diferencia de los sistemas de producción del cemento, (procesos húmedos y procesos
secos).
4.- Clinkerización: consiste en llevar la mezcla homogeneizada a hornos rotatorios a grandes
temperaturas, aproximadamente a 1450°C. En la parte final del horno se produce la fusión de
varios de los componentes y se forman gránulos de 1 a 3 cm de diámetro, conocidos con el
nombre de clínker.
5.- Enfriamiento: después que ocurre el proceso de clinkerización a altas temperaturas, viene
el proceso de enfriamiento que consiste en una disminución de la temperatura para poder
trabajar con el material. Este enfriamiento se acelera con equipos especializados.
6.- Adiciones finales y molienda: una vez que el clínker se ha enfriado, se prosigue a obtener
la finura del cemento, que consiste en moler el clínker. Después se le adiciona yeso con el fin
de retardar el tiempo de fraguado.
7.- Empaque y distribución: esta última etapa consiste en empacar el cemento fabricado en
sacos de 50 kilogramos, (en Uruguay, desde abril del 2008 las bolsas que contienen cualquier
materia prima, sea portland, harina , etc. no puede superar los 25kg) teniendo mucho cuidado
con diversos factores que puedan afectar la calidad del cemento. Luego se transporta y se
distribuye con cuidados especiales.
CUALIDADES DEL CEMENTO
1.- Resistencia: la resistencia a la compresión es afectada fuertemente por la relación
agua/cemento y la edad o la magnitud de la hidratación.
2.- Durabilidad y flexibilidad: ya que es un material que no sufre deformación alguna.
3.- El cemento es hidráulico porque al mezclarse con agua, reacciona químicamente hasta
endurecer. El cemento es capaz de endurecer en condiciones secas y húmedas e incluso,
bajo el agua.
4.- El cemento es notablemente moldeable: al entrar en contacto con el agua y los agregados,
como la arena y la grava, el cemento es capaz de asumir cualquier forma tridimensional.
5.- El cemento (y el hormigón o concreto hecho con él) es tan durable como la piedra. A pesar
de las condiciones climáticas, el cemento conserva la forma y el volumen, y su durabilidad se
incrementa con el paso del tiempo.
6.- El cemento es un adhesivo tan efectivo que una vez que fragua, es casi imposible romper
su enlace con los materiales tales como el ladrillo, el acero, la grava y la roca.
7.- Los edificios hechos con productos de cemento son más impermeables cuando la
proporción de cemento es mayor a la de los materiales agregados.
8.- El cemento ofrece un excelente aislante contra los ruidos cuando se calculan
correctamente los espesores de pisos, paredes y techos de concreto.