PUZOLANA

• Son sustancias naturales o artificiales que reducidas a polvo y amasadas con cal le proporcionan propiedades hidráulicas.

DECRIPCION y USOS

1. La puzolanas naturales son tobas volcánicas, es decir polvos, cenizas o barros de origen eruptivo que han tomado la consistencia de rocas deleznables. Químicamente están compuestas de silicatos alumínicos hidratados, se presentan de color gris

amarillento, rojizo o verdoso.

2. La puzolanas artificiales se preparan calcinando arcillas o pizarras a temperaturas de 600° a 900°C

3. El uso principal es en la fabricación del cemento puzolánico, y en la mezcla con otros ligantes (cal) por su propiedad hidráulica.

CEMENTO PORTLANDEl cemento Portland es un material producto de la pulverización muy fina de clinkers, obtenido calcinando a fusión química y altas temperaturas una mezcla de materiales calcáreos y arcillosos, este nuevo producto reacciona cuando hace contacto con el agua endureciéndose con el tiempo hasta convertirse en una piedra artificial, por lo que recibe también el nombre de cemento hidráulico.

OrigenEl método básico bajo el que se puede producir el cemento Portland fue descubierto por el inglés Joseph Aspdin en 1824, quien identificó al cemento como Portland por la semejanza del cemento endurecido con las canteras de la isla de Portland en Inglaterra.

Descripción

Es un polvo de color gris mas o menos verdoso de gran valor como material estructural a consecuencia de alcanzar dureza pétrea después de ser amasado con agua, es también un aglomerante hidráulico por excelencia.

CaracterísticasEl cemento obtenido tiene una composición de:

• 64% óxido de calcio• 21% óxido de silicio• 5,5% óxido de aluminio• 4,5% óxido de hierro• 2,4% óxido de magnesio• 1,6% sulfatos• 1% otros materiales, entre los cuales

principalmente agua.

Clases de Cemento• Cemento Portland normal (tema)• Supercemento o cemento de endurecimiento

rápido• Cemento aluminoso o fundido• Cemento blanco• Cemento romano• Cemento natural• Cemento de escorias • Cemento Puzolánico

Materia Prima• Materiales Calcáreos

Calizas Arcillosas (rocas romanas)Calizas (90% carbonato cálcico)Margas (rocas blandas de lechos de lagos extinguidos)Creta ó tiza (roca suave formada por residuos de organismos microscópicos)

• Materiales Arcillosos

Arcillas exfoliables estratificadas (rocas de alúmina, sílice y oxido de fierro)Arcillas desagregadas (poseen mayor cantidad de agua de cantera)Pizarras

• Productos Industriales

Escorias de altos hornosÁlcalis Residuales

Proceso de Fabricación

1. Procedimiento por vía secaLa materias primas primeramente se muelen y se desecan, se mezclan enseguida dosificándolas, y después son reducidas a polvo, pasando luego a los hornos.

2. Procedimiento por vía húmedaLa materias primas después de haber sido molida separadamente, se dosifican y mezclan amasándolas con abundante agua, el lodo formado pasa a los hornos y el producto resultante de la calcinación se llama Clinker, posteriormente se adiciona yeso y pasa a los molinos para ser pulverizado.

FRAGUA DEL CEMENTOAmasado el cemento con agua, se produce su endurecimiento ó petrificación en un periodo de tiempo más o menos corto.En el proceso de petrificación del cemento se pueden distinguir dos etapas:

1. Fragua2. Endurecimiento

1. FraguaPerdida de plasticidad o de fluidez que sufre la pasta de cemento y que hace que esta soporte, la presión suave de un objeto exterior sin dejar huellas aparentes.

1.1 Principio de la fraguaTiempo transcurrido desde el momento en que se vierte el agua del amasado, hasta aquel en el que la masa pierde parcialmente la plasticidad.

1.2 Conclusión del fraguadoTiempo transcurrido desde el momento en que la pasta a comenzado a perder la plasticidad, hasta que adquiere suficiente consistencia para resistir determinada presión.

AGUJA DE VICAT

2. EndurecimientoEs la mayor resistencia estructural que va adquiriendo el cemento con el transcurso del tiempo.

Propiedades Fisicas del Cemento

• FinuraEs el de mayor importancia, el cemento debe tener la finura conveniente a fin de que la película de agua que rodea cada gramo de cemento lo atraviese, para que se produzca la cristalización o fragua.Las especificaciones usuales indican que mas del 78% en peso del cemento pase la malla N° 200.

Propiedades Fisicas del Cemento

• Firmeza (indeformabilidad)Es la propiedad que se exige al cemento de no desintegrarse después del fraguado. El cemento tendrá firmeza si durante y después de la fragua no aumente de volumen. Esta cualidad es comprobada en los laboratorios.

Propiedades Fisicas del Cemento

• Peso EspecificoEs la relación de peso con respeto a su volumen unitario, el cemento debe tener un valor superior a 3.10

• DensidadCemento suelto 900 a 1200 Kg, envasado 1300 a 1700 Kg y endurecido de 2500 a 3000 Kg.

Sanidad del CementoLa sanidad del cemento consiste en verificar que no se producirán expansiones o contracciones dañinas en el cemento endurecido, ya que éstas provocarían la destrucción del concreto.La no-sanidad del cemento se atribuye a la presencia de magnesia o de cal libre en cantidades excesivas. La cal o la magnesia hidratadas desarrollan con el tiempo fuerzas expansivas que afectan la pasta endurecida.

Especificaciones Tecnicas

• NORMA ASTM C-150 / C-150M

Tipos de Cemento Portland

• El cemento Portland tipo ISe conoce como el cemento normal de uso común. Se emplea en todas aquellas obras para las cuales no se desea una protección especial, o las condiciones de trabajo de la obra no involucran condiciones climáticas severas ni el contacto con sustancias perjudiciales como los sulfatos.

• El cemento Portland tipo IISe conoce como cemento Portland de moderado calor de hidratación y de moderada resistencia a los sulfatos, se emplea en estructuras moderadamente masivas como grandes columnas o muros de concreto muy anchos, el objetivo es el de evitar que el concreto se agriete debido a los cambios térmicos que sufre durante la hidratación.También se aconseja usar este tipo de cemento en estructuras donde se requiere una protección moderada contra la acción de los sulfatos, como en cimentaciones y muros bajo tierra, donde las concentraciones de sulfatos no sean muy elevadas.

• El cemento Portland tipo IIISe conoce como de resistencia rápida, este tipo de cemento se usa cuando hay la necesidad de desencofrar rápido con el objeto de acelerar otros trabajos y poner en servicio la obra lo más pronto posible. La resistencia que desarrolla durante los primeros siete días es notable.Además de la composición química, los cementos adquieren la propiedad de ganar resistencia rápidamente cuando la finura a la que se muele el clinker es mayor que la del cemento normal.

• El cemento Portland tipo IV

De bajo calor de hidratación desarrolla su resistencia más lentamente que el cemento normal, por esta misma razón el calor que desarrolla durante la etapa de fraguado es mucho menor que el del cemento normal. El cemento tipo IV se emplea en la construcción de estructuras masivas como las presas de concreto, donde se requiere controlar el calor de hidratación a un mínimo con el objeto de evitar el agrietamiento.

• El cemento Portland tipo V

Resistente a los sulfatos se emplea en todo tipo de construcciones que estarán expuestas al ataque severo de sulfatos en solución o que se construirán en ambientes industriales agresivos.Estos cementos se consideran resistentes a los sulfatos se caracterizan por su ganancia moderada de resistencia a edades tempranas, pero al igual que el cemento de bajo calor desarrolla buena resistencia a edades tardías.

OTROS TIPOS DE CEMENTO

EL CEMENTO BLANCOEs cemento especial, que sólo se fabrica bajo demanda del mercado, generalmente las plantas de cemento capacitadas lo producen periódicamente para satisfacer la demanda de los fabricantes de pega para azulejos y de otras industrias, se le puede encontrar comercialmente en bajas cantidades y se le emplea normalmente para propósitos decorativos.

EL CEMENTO BLANCOEste tipo de cemento se produce básicamente con los mismos ingredientes que el cemento normal, salvo que los materiales arcillosos que se emplean deben ser muy bajos en óxidos de fierro y de manganeso, ya que estos óxidos dan tonalidades grises en los cementos.

EL CEMENTO PUZOLANICOSe ha convertido para muchos lugares en la única alternativa para la industria de la construcción, ya que es más fácil de conseguir y mas trabajable. Este cemento se fabrica incorporando al cemento normal de un 15 a un 40 por ciento de puzolana por peso.

La puzolana es un material natural o artificial que contiene sílice en forma reactiva, la sílice por si sola no tiene ningún poder cementante, pero en presencia de humedad y en combinación con el hidróxido de calcio que libera el cemento normal durante su hidratación genera nuevos productos sólidos.