EL CEMENTO

Tomado de: fic.uni.edu.pe/construccion/concreto/Concreto%201/Cementos.ppt

CEMENTOS

1. Cemento:

Definición historia

2. Propiedades químicas y físicas

3. Tipos de Cemento:

Pórtland, puzolánico, otros

4. Producción del cemento:

Procesos, obtención del clinker

5. Normalización

6. Comercialización y almacenamiento:

Fábricas de cemento en el Perú, estadísticas

INTRODUCCION

• Definición: 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 espontáneamente 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

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

PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS

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. Ej: Análisis químico del cemento: CaO 63 % (Cal)

SiO2 20 % (Sílice)

Al2O3 6 % (Alúmina)

Fe2O3 3 % (Oxido de Fierro) MgO 1.5 % (Oxido de Magnesio)

K2O + Na2O 1 % (Álcalis) Perdida por calcinación 2 % Residuo insoluble 0.5 % SO3 2 % (Anhídrido Sulfúrico)

CaO Residuo 1 % (Cal libre)

Suma 100%

PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS

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%

TIPOS DE CEMENTO

• CEMENTO PORTLAND: Cemento hidráulico producido mediante la pulverización del clinker, compuesto 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 utilización de otro tipo.(Edificios, estructuras industriales, conjuntos habitacionales)

Libera mas calor de hidratación que otros tipos de cemento

TIPOS DE CEMENTO - Cemento Pórtland

-Tipo II : de moderada resistencia a los sulfatos, es el cemento Pórtland destinado a obras de concreto en general y obras expuestas a la acción moderada de sulfatos o donde se requiera moderado calor de hidratación, cuando así sea especificado.(Puentes, tuberías de concreto)

-Tipo III : Alta resistencia inicial, como cuando se necesita que la estructura de concreto reciba carga lo antes posible o cuando es necesario desencofrar a los pocos días del vaciado

-Tipo IV : Se requiere bajo calor de hidratación en que no deben producirse dilataciones durante el fraguado

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

TIPOS 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 compuestos

TIPOS DE CEMENTO- Aplicaciones

Represa en Antamina, cemento Pórtland tipo II

Complejo habitacional y comercial, cemento Pórtland

tipo I

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

PRODUCCION

MATERIAS PRIMAS PARA LA FABRiCACION DEL CEMENTO:

-COMPONENTES CALCAREOS

a) CALIZA

b)           LA CRETA

c) LA MARGA

-COMPONENTES CORRECTORES

Se añaden en los casos en que las materias primas disponibles no contienen la cantidad suficiente de uno de los químicamente necesarios en el crudo.

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

 

PRODUCCION

MATERIAS PRIMAS PARA LA FABRICACION DEL CEMENTO:

--COMPONENTES ADICIONADOS

-Oxido de manganeso -Álcalis : K2O, Na2O

-Azufre -Cloruros -Floruros

FASES MINERALES DEL CLINKER

 Al combinarse durante el proceso de sinterización en el horno los cuatro elementos: Calcio, Sílice, Aluminio y Hierro; se producen cuatro nuevos compuestos 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 4CaO . Al2O3 . Fe2O3 (C4AF)

 

PRODUCCION – Proceso de Fabricación

1. EXTRACCION DE CANTERAS 2. CHANCADO

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

6. ENSACADO

COMERCIALIZACION

La mayor parte del cemento se comercializa en bolsas de 42.5 K. y el resto a granel, de acuerdo a los requerimientos del usuario.Las bolsas por lo general, son fabricadas en papel krap extensible tipo Klupac con variable contenido de hojas, que usualmente están entre dos y cuatro, de acuerdo 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.

                                          

ALMACENAMIENTO

La buena disposición que se adopte para el almacenamiento de los insumos del concreto, 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:

•Ubicación y características del área donde se asienta la construcción.

•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 mayor

producción 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.