Cementos andino.pdf

TEMA : AGREGADOSTEMA : AGREGADOSTEMA : AGREGADOSTEMA : AGREGADOS

ÓÓCURSO: MATERIALES DE CURSO: MATERIALES DE CONSTRUCCIÓNCONSTRUCCIÓN

Docente: Mag. Ing. JAIME WALTER BLAS CANO

Huaraz–Perú

Agosto, 201Mag. Ing. Jaime Blas Cano1

CEMENTOS

1. Cemento:

Definición historia

2. Propiedades químicas y físicas

3. Tipos de Cemento:

Pórtland, puzolánico, otros, p ,

4. Producción del cemento:

Procesos obtención del clinkerProcesos, obtención del clinker

5. Normalización

6 C i li ió l i t6. Comercialización y almacenamiento:

Fábricas de cemento en el Perú, estadísticas

2 Mag. Ing. Jaime Blas Cano

INTRODUCCIONINTRODUCCION

• Definición: Es una sustancia de polvo fino hecha deDefinición: Es una sustancia de polvo fino hecha de argamasa de yeso capaz de formar una pasta blanda al mezclarse con el agua y que se endurece g y qespontáneamente en contacto con el aire• Historia: La utilización de cementos y aglomerantes, se remonta a:

-Egipto, construcción de las pirámides

-Griegos y romanos, utilización de los primeros concretos

Ll m d p r l r m n “Op C m ntiti m”Llamado por los romanos “Opus Cementitium”

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

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

-En el Perú: la fabricación del cemento se remonta a 1916 al constituirse la CIA P d Pó l d h ”C Li ”CIA Peruana de cemento Pórtland, hoy”Cementos Lima”


PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICASPROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS

Los cementos pertenecen a la clase de materiales denominados l l l l h d laglomerantes 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. Ej: Análisis químico del cemento:CaO 63 % (Cal)

SiO2 20 % (Sílice)SiO2 20 % (Sílice)

Al2O3 6 % (Alúmina)

Fe2O3 3 % (Oxido de Fierro)M O 1 5 % (O id d M i )MgO 1.5 % (Oxido de Magnesio)

K2O + Na2O 1 % (Álcalis)Perdida por calcinación 2 %R id i l bl 0 5 %Residuo insoluble 0.5 %SO3 2 % (Anhídrido Sulfúrico)

CaO Residuo 1 % (Cal libre)

Suma 100%4 Mag. Ing. Jaime Blas Cano

PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICASPROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS

Características químicas: Ejemplo: Norma C-150 ASTM•Módulo fundente•Compuestos secundarios•Perdida por calcinación

j p

Finura

Superficie3270 cm^2/gr

•Perdida por calcinación•Residuo insoluble

Características físicas:

Superficie especifica BlaineEstabilidad de volumen

Expansión de autoclave 0 2%Características físicas:

•Superficie específica•Tiempo de fraguado

volumen 0.2%Tiempo de fraguado

Prueba Vicat:Fraguado inicialp g

•Falso fraguado•Estabilidad de volumen

2h 48mFinal 3h 55m

Resistencia a la 3 días: 170kg/cm^2•Resistencia mecánica•Contenido de aire•Calor de hidratación

Resistencia a la compresión

3 días: 170kg/cm 27 días: 225kg/cm^228 días: 265Kg/cm^2

•Calor de hidrataciónContenido de aire

9.0%5 Mag. Ing. Jaime Blas Cano

TIPOS DE CEMENTOTIPOS DE CEMENTO

• CEMENTO PORTLAND C t hid á li• CEMENTO PORTLAND: Cemento hidráulico producido mediante la pulverización del clinker, compuesto esencialmente de silicatos de calciocompuesto esencialmente de silicatos de calcio hidráulicos y que contiene generalmente una o mas de las formas de sulfato de calcio como una adición durante la molienda

TIPOS DE CEMENTO PORTLAND:

-Tipo I : normal es el cemento Pórtland destinado a obras de concreto en general, cuando en las mismas no se especifique la g p qutilización de otro tipo.(Edificios, estructuras industriales, conjuntos habitacionales)

Lib l d hid i i dLibera mas calor de hidratación que otros tipos de cemento6 Mag. Ing. Jaime Blas Cano

TIPOS DE CEMENTO - Cemento PórtlandTIPOS DE CEMENTO - Cemento Pórtland

-Tipo II : de moderada resistencia a los sulfatos es el cemento Pórtland-Tipo II : de moderada resistencia a los sulfatos, es el cemento Pórtlanddestinado a obras de concreto en general y obras expuestas a la acción moderada de sulfatos o donde se requiera moderado calor de hidratación,

d í ifi d (P b í d )cuando así sea especificado.(Puentes, tuberías de concreto)

-Tipo III : Alta resistencia inicial, como cuando se necesita que la d ib l ibl d iestructura de concreto reciba carga lo antes posible o cuando es necesario

desencofrar a los pocos días del vaciado

Tipo IV S r q i r b j l r d hidr t ión n q n d b n-Tipo IV : Se requiere bajo calor de hidratación en que no deben producirse dilataciones durante el fraguado

Tipo V : Usado donde se req iera na ele ada resistencia a la acción-Tipo V : Usado donde se requiera una elevada resistencia a la acción concentrada de los sulfatos (canales, alcantarillas, obras portuarias)


TIPOS DE CEMENTOTIPOS DE CEMENTO

TIPOS DE CEMENTO PORTLAND PUZOLÁNICO:

-Pórtland Puzolánico tipo IP : Donde la adición de puzolana es del 15 –40 % del total.

-Pórtland Puzolánico tipo I(PM) : Donde la adición de puzolana es menos del 15 %

-Pórtland Puzolánico tipo P : Donde la adición de puzolana es mas del 40%

CEMENTOS ESPECIALES

-Cemento Pórtland Blanco

-Cemento de Albañilería

-Cementos Aluminosos

-Cementos compuestos8 Mag. Ing. Jaime Blas Cano

TIPOS DE CEMENTO- AplicacionesTIPOS DE CEMENTO Aplicaciones

Represa en Antamina, cemento Pórtland tipo II

C mpl j h bit i n lComplejo habitacional y comercial, cemento Pórtland

tipo I

Punta Lagunas de San Juan, cemento Pórtlandpuzolánico tipo I (PM)


PRODUCCIONPRODUCCION

MATERIAS PRIMAS PARA LA FABRiCACION DEL CEMENTO:MATERIAS PRIMAS PARA LA FABRiCACION DEL CEMENTO:

-COMPONENTES CALCAREOS

a) CALIZAa) CALIZA

b) LA CRETA

) LA MARGAc) LA MARGA

-COMPONENTES CORRECTORES

Se añaden en los casos en que las materias primas disponibles nocontienen la cantidad suficiente de uno de los químicamente necesarios enel crudo.

Los principales materiales correctores son: Diatomeas, Bauxita,Cenizas volantes, Cenizas de pirita, mineral de hierro, polvo de tragante del halto horno, arena


PRODUCCIONPRODUCCION

MATERIAS PRIMAS PARA LA FABRICACION DEL CEMENTO:MATERIAS PRIMAS PARA LA FABRICACION DEL CEMENTO:

--COMPONENTES ADICIONADOS

Oxido de manganeso Álcalis : K O Na O-Oxido de manganeso -Álcalis : K2O, Na2O

-Azufre -Cloruros -Floruros

FASES MINERALES DEL CLINKERFASES MINERALES DEL CLINKER

Al combinarse durante el proceso de sinterización en el horno los cuatroelementos: Calcio, Sílice, Aluminio y Hierro; se producen cuatro nuevoselementos: Calcio, Sílice, Aluminio y Hierro; se producen cuatro nuevoscompuestos mineralógicos principales en el clinker, que son:

-El SILICATO TRICALCICO 3CaO.SiO2 (C3S) ALITA

-El SILICATO BICALCICO 2CaO.SiO2 (C2S) BELITA

-El ALUMINATO TRICALCICO 3CaO.Al2O3 (C3S)

El FERRO ALUMINATO TETRACALCICO-El FERRO – ALUMINATO TETRACALCICO

4CaO . Al2O3 . Fe2O3 (C4AF)11 Mag. Ing. Jaime Blas Cano

PRODUCCION – Proceso de FabricaciónPRODUCCION Proceso de Fabricación

1. EXTRACCION DE CANTERAS 2. CHANCADO

3. MOLINO DE CRUDO 4. HORNEADO 5. MOLINO DE CEMENTO

6 ENSACADO6. ENSACADO


NORMALIZACIONNORMALIZACION

-Se lleva a cabo por el Comité técnico permanente de normalización deSe lleva a cabo por el Comité técnico permanente de normalización decemento y cales. Tiene a su cargo a ASOCEM.

Inicialmente las normas fueron dados por el ASTM, luego en el Perú sedio con INANTIC que luego fue reemplazado por ITINTEC y después laNTP.

El l P ú d l d dEl cemento en el Perú es uno de los productos con mayor numero denormas que datan del proceso de normalización en el Perú.

Existen:Existen:

-7 normas sobre especificaciones

1 norma de muestreo-1 norma de muestreo

-5 normas sobre ediciones

30 b é d d-30 normas sobre métodos de ensayos



Las normas para el cemento son:p

ITINTEC 334.001: Definiciones y nomenclaturaITINTEC 334.002: Método para determinar la finurapITINTEC 334.004: Ensayo de autoclave para la estabilidad de

volumenITINTEC 334 006 Mé d d d i ió d l i iITINTEC 334.006: Método de determinación de la consistencia

normal y fraguadoITINTEC 334.007: Extracción de muestraITINTEC 334.008: Clasificación y nomenclaturaITINTEC 334.016: Análisis químico, disposiciones generalesITINTEC 334.017: Análisis químico, método usual para determinar el

diosado de silicio, oxido férrico oxido de calcio, aluminio y magnesio.

ITINTEC 334.018: Análisis químico, anhidrido carbónico14 Mag. Ing. Jaime Blas Cano


ITINTEC 334.020: Análisis químico, perdida por calcinaciónITINTEC 334.020: Análisis químico, perdida por calcinación

ITINTEC 334.021: Análisis químico, residuo insoluble

ITINTEC 334 041: Análisis químico método de determinación deITINTEC 334.041: Análisis químico, método de determinación de óxidos de sodio y potasio

ITINTEC 334.042: Método para ensayos de resistencia a flexión yITINTEC 334.042: Método para ensayos de resistencia a flexión y compresión del mortero plástico

ITINTEC 334.046: Método de ensayo para determinar la finura por tamizado húmedo con tamiz Nº 325

ITINTEC 334.047: Método de determinación del calor de hidratación

ITINTEC 334.048: Métodos de determinación del contenido de aire del mortero plástico


COMERCIALIZACIONCOMERCIALIZACION

La mayor parte del cemento se comercializa en bolsas de 42.5 K. y el resto a y p ygranel, de acuerdo a los requerimientos del usuario.Las bolsas por lo general, son fabricadas en papel krap extensible tipo Klupaccon variable contenido de hojas, que usualmente están entre dos y cuatro, de j q yacuerdo a los requerimientos de transporte o manipuleo. En algunos casos cuando las condiciones del entorno lo aconseja, van provistas de un refuerzo interior de polipropileno. También la comercialización del cemento en bolsones con capacidad de 1.5 toneladas. Dichos bolsones se conocen como big bag.


ALMACENAMIENTOALMACENAMIENTO

La buena disposición que se adopte para el almacenamiento de los insumos del p q p pconcreto, contribuye a la buena marcha de la obra, y permite la producción eficiente de un concreto de calidad. El diseño general de las instalaciones de almacenamiento, se efectúa en la etapa previa de la construcción, teniendo en cuenta:cuenta:•Ubicación y características del área donde se asienta la construcción.•Espacios disponibles.Espacios disponibles.•Consumo promedio de concreto de acuerdo al cronograma de la obra•Consumo máximo y duración del periodo en el cual se realiza la mayory p yproducción de concreto.• Forma y medios de aprovisionamiento de los materiales.• Stock mínimo que es conveniente mantener.• Ubicación de las mezcladoras o central de mezcla.• Alternativas y costos para las diferentes instalaciones de almacenamiento.


FABRICAS DE CEMENTOFABRICAS DE CEMENTO

1. CEMENTOS LIMA:Fábrica: Atocongo – Lima Proceso: secoCombustible: Carbón Capacidad instalada de clinker(TM):

1 100 000 2 580 0001 100 000, 2 580 000Tipos: Pórtland tipo I Marca Sol

Pórtland puzolanico tipo IP Marca súper cemento atlas

2. CEMENTOS PACASMAYO:Fábrica: Planta Pacasmayo – La Libertad Proceso: secoyCombustible: Carbón Capacidad instalada de clinker(TM):

150 000, 690 000Tipos: Pórtland tipo ITipos: Pórtland tipo I

Pórtland puzolanico tipo IPPórtland tipo IIPórtland tipo VPórtland tipo VPórtland MS-ASTM C-1157



3. CEMENTO ANDINO:Fábrica: Condorcocha – Tarma Proceso: secoCombustible: Carbón Capacidad instalada de clinker(TM):

460 000 600 000460 000, 600 000Tipos: Pórtland tipo I

Pórtland tipo IIPó tl d ti VPórtland tipo V

4. CEMENTOS YURA:Fáb i Y A i PFábrica: Yura - Arequipa Proceso: secoCombustible: Petróleo Capacidad instalada de clinker(TM):

260 000, 410 000Ti Pó l d iTipos: Pórtland tipo I

Pórtland puzolanico tipo IPPórtland puzolanico tipo IPMCemento de albañilería, marca estuco Flex



5. CEMENTO SUR:Fábrica: Coracoto – Juliaca Proceso: húmedoCombustible: Carbón Capacidad instalada de clinker(TM):

92 000 63 00092 000, 63 000Tipos: Pórtland tipo I, marca RUMI

Pórtland puzolanico tipo IP, marca INTIPó tl d ti IIPórtland tipo IIPórtland tipo V


ESTADISTICAS21Mag. Ing. Jaime Blas Cano

INFORMACION AL MES DE MARZO 2002

C. C. N. C. C. C.C.

TOTPERIODO

C. LIMA

C. N. PAC

C. ANDINO

C. YURA

C. SUR

SELVA

TOTAL

PRODUCCION DE CEMENTO (TM)

MARZO 2002221,43

2 63,682 59,117 41,156 11,977 10,733 408,097

ENE-FEB 2002

255,041 118,280 121,349 96,106 25,722 19,040 635,5

38VENTA DE CEMENTO NACIONAL (TM)

MARZO 2002116,41

4 55,815 57,041 37,071 10,502 9,428 286,2714 71

ENE-FEB 2002

241,592 122,763 122,414 90,394 25,327 19,854 622,3

44VENTA DE CEMENTO EXPORTACION (TM)

MARZO 2002100,75 0 0 0 0 0 100,7

MARZO 2002 8 0 0 0 0 0 58ENE-FEB 2002

0 0 0 0 0 0 0VENTAS TOTALES DE CEMENTO (TM)

MARZO 2002217,17 55 815 57 041 37 071 10 502 9 428 387,0

MARZO 2002 2 55,815 57,041 37,071 10,502 9,428 29ENE-FEB 2002

241,592 122,763 122,414 90,394 25,327 19,854 622,3

44DESPACHOS DE CEMENTO (TM)

120 70 294 1MARZO 2002

120,704 57,707 57,042 38.296 10,914 9,531 294,1

94ENE-FEB 2002

243,600 123,670 122,465 90,543 25,341 19,926 625,5

45

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