CEMENTOS

CEMENTOS

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:

Hace 5.000 años aparecen al norte de Chile las primeras obras de piedra unidas por un conglomerante hidráulico procedente de la calcinación de algas, estas obras formaban las paredes de las chozas utilizadas por los indios.

Los egipcios emplearon morteros de yeso y de cal en sus construcciones monumentales.

En Troya y Micenas, dice la historia que, se emplearon piedras unidas por arcilla para construir muros, pero, realmente el hormigón confeccionado con un mínimo de técnica aparece en unas bóvedas construidas cien años antes de J.C.

Los romanos dieron un paso importante al descubrir un cemento que fabricaban mezclando cenizas volcánicas con cal viva. En Puteoli conocido hoy como Puzzuoli se encontraba un depósito de estas cenizas, de aquí que a este cemento se le llamase "cemento de puzolana".

Con hormigón construye Agripa en el año 27 antes de J.C. el Panteón en Roma, que sería destruido por un incendio y reconstruido posteriormente por Adriano en el año 120 de nuestra era y que, desde entonces, desafió el paso de tiempo sin sufrir daños hasta el año 609 se transformó en la iglesia de Santa María de los Mártires. Su cúpula de 44 metros de luz está construida en hormigón y no tiene mas huecos que un lucernario situado en la parte superior.

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 Peruana de cemento Pórtland, hoy”Cementos Lima” .

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)
Fe2O 3 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%

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

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- 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 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

· CEMENTO HIDRAULICO MODIFICADO CON PUZOLANA
Cemento tipo MP-RTCR: cemento hidráulico que consiste en una mezcla homogénea de clinker, yeso y puzolana (y otros componentes minoritarios), producido por molienda conjunta o separada.

· CEMENTO HIDRAULICO MODIFICADO CON ESCORIA
Cemento MS-RTCR: cemento hidráulico que consiste en una mezcla homogénea de clinker, yeso y escoria granulada de alto horno (y otros componentes minoritarios), producido por molienda conjunta o separada.

· CEMENTO HIDRAULICO DE USO GENERAL
Cemento tipo UG-RTCR :cemento hidráulico que consiste en una mezcla homogénea de clinker, yeso y otros componentes minerales producido por molienda conjunta o separada.

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

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)


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.

SUMINISTRO Y ALMACENAMIENTO
El cemento no llegará a obra excesivamente caliente. Se recomienda que, si su manipulación se va a realizar por medios mecánicos, su temperatura no exceda de setenta grados centígrados, y si se va a realizar a mano, no exceda del mayor de los dos límites siguientes:

Cuarenta grados centígrados.

Temperatura ambiente más cinco grados centígrados.

Cuando la temperatura del cemento exceda de setenta grados centígrados deberá comprobarse con anterioridad al empleo del cemento que éste no presenta tendencia a experimentar falso fraguado.

Cuando el suministro se realice en sacos, el cemento se recibirá en obra en los mismos envases cerrados en que fue expedido de fábrica y se almacenará en sitio ventilado y defendido, tanto de la intemperie como de la humedad del suelo y de las paredes. Si el suministro se realiza a granel, el almacenamiento se llevará a cabo en silos o recipientes que lo aíslen de la humedad.

Si el período de almacenamiento ha sido superior a un mes, se comprobará que las características del cemento continúan siendo adecuadas. Para ello, dentro de los veinte días anteriores a su empleo, se realizarán los ensayos de fraguado y resistencias mecánicas a tres y siete días, sobre una muestra representativa del cemento almacenado, sin excluir los terrones que hayan podido formarse.

De cualquier modo, salvo en los casos en que el nuevo período de fraguado resulte incompatible con las condiciones particulares de la obra, la sanción definitiva acerca de la idoneidad del cemento en el momento de su utilización vendrá dada por los resultados que se obtengan al determinar, de acuerdo con lo prescrito en el Artículo 68º, la resistencia mecánica a veintiocho días del hormigón con él fabricado

NORMALIZACION
Se lleva a cabo por el Comité técnico permanente de normalización de cemento y cales. Tiene a su cargo a ASOCEM.

Inicialmente las normas fueron dados por el ASTM, luego en el Perú se dio con INANTIC que luego fue reemplazado por ITINTEC y después la NTP.

El cemento en el Perú es uno de los productos con mayor numero de normas que datan del proceso de normalización en el Perú.
Existen:
-7 normas sobre especificaciones
-1 norma de muestreo
-5 normas sobre ediciones
-30 normas sobre métodos de ensayos