Cemento
Transcript of Cemento
Cemento Cemento
MaterialesAditivosAditivosAditivosAditivos Cemento Cemento Cemento Cemento AireAireAireAire Agua Agua Agua Agua Agregados Agregados Agregados Agregados
%Proporciones típicas
en volumen absoluto
de los componentes
del concreto.
Naturaleza del ConcretoNaturaleza del Concreto
60% a 75%60% a 75%
1% a 3%1% a 3%0.1% a 0.3%0.1% a 0.3%
7% a 15%7% a 15%
15% a 22%15% a 22%
Definición...
→ Es un producto artificial, que se obtiene de la transformación de una materia prima, que puede estar compuesta de una mezcla de calizas, arcillas y otros minerales, o simplemente de calizas.
→ En el sentido general de la palabra, el cemento puede describirse como un material con propiedades tanto adhesivas como cohesivas, las cuales le dan la capacidad de aglutinar fragmentos minerales para formar un todo compacto.
→ Los cementos que se utilizan en la fabricación de concreto tiene la propiedad de fraguar y endurecer con el agua, en virtud de que experimentan una reacción química con ella, por lo tanto se denominan hidráulicos.
Evolución de la Tecnología del Evolución de la Tecnología del CementoCemento
En la construcción de las pirámides de Egipto se empleó algún tipo de aglomerante para ligar los gigantescos bloques de piedra, además emplearon para sus viviendas yeso impuro calcinado
3,000 años A.C. los egipcios emplean
morteros de yeso y cal en la construcción de las
pirámides.
• Egipto Antiguo
Los egipcios usaron el yeso calcinado para dar al ladrillo o a las estructuras de piedra una capa lisa.
• Grecia Antigua
Una aplicación similar de piedra caliza calcinada fue utilizada por los Griegos antiguos.
• Antigua Roma
Los Romanos utilizaron con frecuencia el agregado quebrado del ladrillo embutido en una mezcla de la masilla de la cal con polvo del ladrillo o la ceniza volcánica. Construyeron una variedad amplia de estructuras que incorporaron la piedra y concreto, incluyendo los caminos, los acueductos, los templos y los palacios.
• 300 años A.C. y hasta 500 DC, los Romanos, mezclando Puzolana, cal, agua y agregados obtenían un concreto, que era el elemento de fijación de sus construcciones.
En la edad media se va perdiendo el uso de los cementos naturales prefiriendose la piedra y el adobe, hasta alrededor del Siglo XIV en que se reintroduce el empleo de la cal y las
puzolanas.
Antecedentes del Cemento ModernoAntecedentes del Cemento Moderno
• 1,779 – Bry Higgins patenta un cemento hidraúlico natural para empastado y le llama stucco
• 1,793 – John Smeaton descubre que calcinando calizas arcillosas obtiene un material que endurece bajo el agua y lo usa en la reparación del faro Eddystone en Inglaterra.
• 1,812 – Louis Vicat desarrolla una técnica mejorada para hacer cemento artificial.
• 1824 – Joseph Aspdin patentan al Cemento Portland, materia que obtuvieron de la calcinación de alta temperatura de una Caliza Arcillosa.
• 1,840 – Se crea la primera fábrica de cemento Portland a nivel mundial en Francia.
• 1,845 – Inglaterra empieza a fabricar cemento Portland a nivel industrial.
Antecedentes del Cemento ModernoAntecedentes del Cemento Moderno
• 1845 – Isaac Johnson obtiene el prototipo del cemento moderno quemado, alta temperatura, una mezcla de caliza y arcilla hasta la formación del "clinker".
• 1,855 – Alemania inicia la producción industrial de cemento Portland.
• 1868 – Se realiza el primer embarque de cemento Portland de Inglaterra a los Estados Unidos.
• 1,871 – Se funda en E.E.U.U. la primera fábrica de cemento y a partir de ese año se difunden las fábricas y el cemento Portland por todo el mundo.
• 1904 – La American Standard For Testing Materials (ASTM), publica por primera vez sus estándares de calidad para el cemento Portland.
Prefabricados y procedimientos cada vez más complejos
Proceso de fabricación del cemento
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Etapas:Extracción de la caliza en la Cantera
Perforación y voladuraCarguío y acarreo
Reducción del tamaño de la caliza y su homogeneización
Chancadora primariaChancadora secundaria y zarandasPre-homogeneizaciónMolienda y homogeneización
Obtención del clinkerPre-calentadorHorno rotativoEnfriador
Molienda de cemento
Envase y despacho
Materia Prima
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Los principales componentes del cemento son: Carbonatos de calcio, sílice, alúmina y óxidos de hierro
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Extracción de MaterialesExtracción de Materiales
Extracción de MaterialesExtracción de Materiales
Estudios Geológicos Mineros
CalizaEsquistoTobas.
Ubicación de Area y evaluaciones preliminares
MODELO DIGITAL DE LA CANTERA
Recuperación de zonas explotadas
Explotación de las Canteras
Extracción de MaterialesExtracción de Materiales
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Las materias primas son fragmentadas en trituradores de impacto para reducir el tamaño del material, posteriormente son enviadas a para su utilización
Trituración de la Materia Prima
Trituración de Materias Primas
ComposiciónMineralogíaHumedadEstabilidad
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La caliza fragmentada previamente en el corte (tama ño máximo de 1 ½”) es transportada en camiones hasta l a planta y descargada en una tolva de recepción para su transporte a nave a través de bandas
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Recepción de Materia Prima
El material se va depositando por capas con la finalidad de conseguir una mezcla lo más homogénea posible. Se utiliza un rascador provisto de paletas que incorpora el material de arriba abajo para completar el efecto de prehomogeneización y ser enviadas a los silos de alimentación
Prehomogeneización
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Las materias son dosificadas en los silos de almacenamiento. Se controla automáticamente la cantidad de salida en las básculas dosificadoras colocadas bajo los silos de almacenamiento
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Silos de alimentación de materias prima
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La molienda del material se realiza en un molino provisto con 3 rodillos cónicos que ejercen presión sobre el material al rodar sobre una mesa giratoria de molienda
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Molienda de crudo
Molienda
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La homogeneización se lleva a cabo en un silo de almacenamiento provisto de extracciones con regulac ión automática en tiempo y rendimiento con la finalidad de disminuir la variabilidad en las características de l material
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Homogenei-zación de mezcla
cálida
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La calcinación se realiza en hornos giratorios, los cuales alcanzan una temperatura de 1400ºC. Debido a este p roceso el crudo sufre reacciones químicas y forma un nuevo material llamado clinker (pequeños nódulos de color gris oscuro de 3 a 4 cm)
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Calcinación
Precalentador
Sistema Horno - Precalentador
Clinkerizacion(hornos )
Horno Rotatorio
deshidratación
Zona de calcinación
Zona formación clinker
Zona enfriamiento
°C 450 800 1200 1350 1550
Temperatura clinker
Calor
Materias Primas
Descomposición de la cal
Formación inicial de Silicato dicálcico
Formación de Silicato tricálcico
Zona de
Descomposición de la arcilla
Formación de compuestos iniciales
Agua libre
Esquema del proceso de fabricación del cemento
deshidratación
Zona de calcinación
Zona formación clinker
Zona enfriamiento
°C 450 800 1200 1350 1550
Temperatura clinker
Calor
Materias Primas
Descomposición de la cal
Formación inicial de Silicato dicálcico
Formación de Silicato tricálcico
Zona de
Descomposición de la arcilla
Formación de compuestos iniciales
Agua libre
Esquema del proceso de fabricación del cemento
Clinker
Silos de clinker
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Las materias primas para el cemento son clinker y y eso (alarga el tiempo de fraguado del cemento). La moli enda se realiza con bolas de acero de diferentes tamaños en las cámaras del mismo por medio de impacto entre las bo las. Utilizando separadores de alta eficiencia.
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Molienda de cemento
Silos de cemento
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El cemento es descargado en los silos de almacenami ento. Se extraen por sistemas neumáticos y se transporta al área de empaque. Se puede surtir en sacos de 42.5kg o a granel
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Empaque
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El saco de 42.5kg es avanzado y paletizado en tarimas tiene opciones de cargar camión o furgón de ferrocarril. El cemento a granel se carga en pipas y tolvas de ferrocarril
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Embarque
Entrega al cliente
Despacho
Componentes químicos principales de las materias primas para la fabricación del cemento
Oxido componente Abreviatura Procedencia
usual
Oxido de calcio (CaO)
61% - 67% C Cal rocas calizas
Oxido de Sílice
(SiO2)20% - 27% S Sílice areniscas
Oxido de Aluminio
(Al2O3)4% - 7% A Alúmina arcillas
Oxido de Fierro
(Fe2O3)2% - 4% F
Oxido férrico
arcillas, pirita, mineral de hierro
Oxido de Magnesio (MgO)
1% - 5%
Oxidos de Potasio y
Sodio (K2O y Na2O)0.25% - 1.5%
Oxido de Azufre
(SO3)1% - 3%
varios minerales
Componentes químicos principales de las materias pr imas para la fabricación del cemento
95%
% típico
5%
Composición del cemento PortlandComposición del cemento Portland
Silicato Tricálcico (C3S Silicato Tricálcico (C3S �� Alita)Alita)
Define la resistencia inicial (en la primera semana) y tiene mucha importancia en el calor de hidratación, varia de entre 40 a 65 % en la composición delclinker.
Silicato Dicálcico (C2S Silicato Dicálcico (C2S �� Belita)Belita)Define la resistencia inicial a largo plazo y tiene incidencia menor en el calor de hidratación, varia de 10 a 30 % en el clinker.
Aluminato Tricálcico (C3AAluminato Tricálcico (C3A))
Aisladamente no tiene trascendencia en la resistencia, pero con los silicatos condiciona el fraguado violento actuando como catalizador.
Responsable de la resistencia del cemento a los sulfatos, ya que al reaccionar con estos producen Sulfoaluminatos con propiedades expansivas.
Composición del cemento PortlandComposición del cemento Portland
AluminoAlumino––Ferrito Tetracálcico Ferrito Tetracálcico (C4AF (C4AF �� Celita)Celita)
Tiene trascendencia en la velocidad de hidratación y secundariamente en el calor de hidratación
Oxido de Magnesio (MgO)Oxido de Magnesio (MgO)Pese a ser un componente menor, tiene importancia pues para contenidos > 5% trae problemas de expansión en la pasta hidratada y endurecida
Oxidos de Potasio y Sodio Oxidos de Potasio y Sodio (K2O,Na2O (K2O,Na2O ��Alcalis)Alcalis)
Tiene importancia en casos especialesde reacciones químicas con ciertos agregados, y los solubles en agua contribuyen a producir eflorescencia con agregados calcáreos
Oxidos de Manganeso y TitanioOxidos de Manganeso y Titanio
El primero no tiene significación especial en las propiedades del cemento, salvo su coloración, que tiende a ser marrón para contenidos > 3%. Si >5% se obtiene una disminuciónde resistencia a largo plazo. El segundo influye en la resistencia reduciendola si >5%, de lo contrario no tiene trascendencia
Leyenda : nulo Bajo m edio Alto Muy alto
Grado deendurecimiento
Calor dehidratación
contracción Sensibilidada sulfatos
C4AF
C3A
C2S
C3S
Influencia de los componentesInfluencia de los componentesdel clinkerdel clinker
Mecanismo de hidratación del Cemento
Mecanismo de Mecanismo de hidratación del Cementohidratación del Cemento
⇒ Estado Plástico⇒ Estado Plástico
⇒ Fraguado Inicial⇒ Fraguado Inicial
⇒ Fraguado Final⇒ Fraguado Final
⇒ Endurecimiento⇒ Endurecimiento
Mecanismo de hidratación del Cemento
Mecanismo de Mecanismo de hidratación del Cementohidratación del Cemento
⇒ Estado Plástico⇒ Estado Plástico
- unión del agua y cemento � pasta moldeable
- alta dispersión de cada grano de cemento en millones de partículas
- el primer elemento en reaccionar: C3A y luego los Silicatos y C4AF
- duración 40 y 120 minutos
- se forman los hidróxidos de calcio
Mecanismo de hidratación del Cemento
Mecanismo de Mecanismo de hidratación del Cementohidratación del Cemento
⇒ Fraguado Inicial⇒ Fraguado Inicial
- se aceleran las reacciones químicas y empieza el endurecimiento
- se mide en términos de la resistencia a deformarse
- se evidencia el proceso exotérmico
- formación del gel de hidratos de Silicatos de Calcio
- duración: aprox 3 horas
Mecanismo de hidratación del Cemento
Mecanismo de Mecanismo de hidratación del Cementohidratación del Cemento
⇒ Fraguado Final⇒ Fraguado Final
- se obtiene al término de la etapa anterior
- endurecimiento significativo y deformaciones permanentes
Mecanismo de hidratación del Cemento
Mecanismo de Mecanismo de hidratación del Cementohidratación del Cemento
⇒ Endurecimiento⇒ Endurecimiento
- la reacción predominante es la hidratación permanente de los solicatos de calcio y en teoría continua de manera indefinida
�� TIPOS DE CEMENTO TIPOS DE CEMENTO ASTM C ASTM C -- 150150
� Tipo I : de uso general, donde no se requiere propiedades especiales� TipoII: de moderada resistencia a los sulfatos y moderado calor de
hidratación (estructuras ambientes agresivos y/o vaciados masivos.
� Tipo III: desarrollo rápido de resistencia con elevado calor dehidratación. (para clima frío o en adelanto de la puesta enservicio de la estructura).
� Tipo IV: de bajo calor de hidratación. Concreto masivos.� Tipo V : alta resistencia a los sulfatos.(ambientes muy agresivos).� Tipo IPM: cemento al que se ha añadido puzolana hasta 15% del peso total.� Tipo IP: cemento al que se ha añadido puzolana en un porcentaje que oscila entre
15% a 40% del peso total.
� Tipo I : de uso general, donde no se requiere propiedades especiales
¿cómo elegimos el tipo de cemento?¿cómo elegimos el tipo de cemento?
� Tipo I : de uso general, donde no se requiere propiedades especiales
�� TIPOS DE CEMENTO TIPOS DE CEMENTO ASTM C ASTM C -- 150150
�� TIPOS DE CEMENTO TIPOS DE CEMENTO ASTM C ASTM C -- 150150
� TipoII: de moderada resistencia a los sulfatos y moderado calor dehidratación (estructuras ambientes agresivos y/o vaciados masivos.
�� TIPOS DE CEMENTO TIPOS DE CEMENTO ASTM C ASTM C -- 150150
� TipoII: de moderada resistencia a los sulfatos y moderado calor dehidratación (estructuras ambientes agresivos y/o vaciados masivos.
�� TIPOS DE CEMENTO TIPOS DE CEMENTO ASTM C ASTM C -- 150150
� Tipo V : alta resistencia a los sulfatos.(ambientes muy agresivos).
�� TIPOS DE CEMENTO TIPOS DE CEMENTO ASTM CASTM C--150, C150, C--595595
� Tipo IPM: cemento al que se ha añadido puzolana hasta 15% del peso total.� Tipo IP: cemento al que se ha añadido puzolana en un porcentaje que oscila entre
15% a 40% del peso total.
RepresaHoover – Ohio-USA - 1936
�� TIPOS DE CEMENTO TIPOS DE CEMENTO ASTM CASTM C--150, C150, C--595595
� Tipo IPM: cemento al que se ha añadido puzolana hasta 15% del peso total.� Tipo IP: cemento al que se ha añadido puzolana en un porcentaje que oscila entre
15% a 40% del peso total.
Presa de Sau –Cataluña –España - 1990
�� TIPOS DE CEMENTO TIPOS DE CEMENTO ASTM CASTM C--150, C150, C--595595
� Tipo IP : Uso general, hasta 15 % a 40% puzolana. Menor calor, f´c después 28 días
� Tipo IPM : Uso general, hasta 15% puzolana. Menor calor, f´c después 28 días
� Tipo MS : Mediana resistencia a sulfatos, hasta 25% escoria, menor calor, f´c después 28 días
� Tipo ICo : Uso general, hasta 30% filler calizo. Menor calor, f´c después 28 días
LOS CEMENTOS NACIONALES(7 Tipos y 20 Productos Diferentes)
FABRICANTE UBICACIÓN DE LA FÁBRICA TIPOS DE CEMENTO Q UE PRODUCENCementos Lima S.A. Lima Tipo I (Sol I), Tipo IP (Atlas),
46% Tipo II (Sol II)
Cemento Andino S.A. Tarma - Junin Tipo I (Andino I), Tipo II (Andino II), 19% Tipo V (Andino V), Tipo IPM (Andino IPM)
Cemento Pacasmayo S.A Pacasmayo - La Libertad Tipo I (Pacasmayo I), Tipo II (Pacasmayo II), 15% Tipo V (Pacasmayo V), Tipo IMS (Pacasmayo IMS),
Tipo IP (Pacasmayo IP), Tipo ICo (Pacasmayo ICo)
Yura S.A Yura - Arequipa Tipo I (Yura I), Tipo IP (Yura IP), 14% Tipo IPM (Yura IPM)
Cemento Sur S.A. Juliaca - Puno Tipo I (Rumi I), Tipo II (Rumi II), 5% Tipo V (Rumi V), Tipo IPM
Cemento Rioja S.A. Pucallpa - Ucayali Tipo IP1%
Desarrollo de la resistencia en compresión en % de la resistencia a 28 días
0%
20%
40%
60%
80%
100%
120%
140%
160%
180%
200%
Tipo I
Tipo II
Tipo III
Tipo IV
Tipo V
28días 90días 180días 1año 2 años 5 años7días 14días 21días
Desarrollo del calor de hidratación vs tiempo para cementos estandard
0
20
40
60
80
100
120
Cal
oría
s po
r gr
amo
de c
emen
to
Tipo I
Tipo II
Tipo III
Tipo IV
Tipo V
14días 28días 1 año1día 3días 7días 90días 180días
Estructura del cemento hidratadoEstructura del cemento hidratadoEstructura del cemento hidratado
⇒ Poros de gel⇒ Poros de gel
⇒ Gel de cemento⇒ Gel de cemento
⇒ Agua sobrante⇒ Agua sobrante
⇒ Poros capilares⇒ Poros capilares
⇒ Cemento sin hidratar⇒ Cemento sin hidratar
constituidos por los sólidos de hidratación, el agua contenida se denomina agua combinada
Estructura del cemento hidratadoEstructura del cemento hidratadoEstructura del cemento hidratado
⇒ Poros de gel⇒ Poros de gel
⇒ Gel de cemento⇒ Gel de cemento
⇒ Agua sobrante⇒ Agua sobrante
⇒ Poros capilares⇒ Poros capilares
⇒ Cemento sin hidratar⇒ Cemento sin hidratar
espacios pequeños entre los sólidos de hidratación que impiden en su interior la formación de nuevos sólidos, el agua contenida se denomina agua de gel
Estructura del cemento hidratadoEstructura del cemento hidratadoEstructura del cemento hidratado
⇒ Poros de gel⇒ Poros de gel
⇒ Gel de cemento⇒ Gel de cemento
⇒ Agua sobrante⇒ Agua sobrante
⇒ Poros capilares⇒ Poros capilares
⇒ Cemento sin hidratar⇒ Cemento sin hidratar
espacio entre grupos de sólidos de hidratación, que si pueden permitir la formación de nuevos productos de hodratación, contiene agua capilar
Estructura del cemento hidratadoEstructura del cemento hidratadoEstructura del cemento hidratado
⇒ Poros de gel⇒ Poros de gel
⇒ Gel de cemento⇒ Gel de cemento
⇒ Agua sobrante⇒ Agua sobrante
⇒ Poros capilares⇒ Poros capilares
⇒ Cemento sin hidratar⇒ Cemento sin hidratar
CementoCementoBlancoBlanco
luminosidad
elementos con apariencia estética
óptima
norma ASTM C-150
Compañía Producto Bls.* Cemento Blanco Huascaran 50 kg.** Cemento Blanco Nieve 50 kg.
* Para mosaicos, terrazas y granito artif icial
** Para revestimientos interiores y exteriores con marmolinas
CEMENTOS BLANCOS EN EL PERÙ
Agregados Calcareos S.A. - Peru
Cemex - Colombia Cemento Blanco Tolteca 50 kg.
Características del cemento blanco
•Se utiliza de la misma manera que el cemento gris
•Se diferencia del cemento gris por su tono obtenido por la ausencia de óxidos colorantes
•Sus características de resistencia son iguales o mayores que las del cemento gris.
•Existen varios tipos: con tiempo de fragua y resistencias diferentes .
•Existen bajo contenido de Alkalis para minimizar las reacciones químicas entre el cemento y los granulados
¿Cómo es el proceso de fabricación del cemento blan co?
¿Por qué no todas las plantas productoras de cemento gris, fabrican cemento blanco?
¿Por qué el proceso de fabricación de cemento blanco es más costoso?
En realidad la gran diferencia son las materias primas, se requieren calizas especiales con un bajo contenido de óxidos de hierro (valores inferiores a un 0.05%) para garantizar un buen color resultante.
Durante todos los procesos de elaboración de cemento blanco, se tiene un control riguroso de producción.
Los procesos de molienda se realizan con material cerámico para no afectar el color con residuos metálicos; la cocción, desde el mismo combustible empleado (crudo de castilla), hace que el proceso sea mucho mas selecto.
Al mismo tiempo se produce un enfriamiento rápido del clinker blanco, por medio de inmersión en agua, para evitar los procesos de oxidación y deterioro de color.
¿cómo elegimos el ¿cómo elegimos el tipo de cemento?tipo de cemento?
Especificac. Técnicas
De acuerdo al ACI 318-05...
La dosificación de los materiales para el concreto debe establecerse para lograr:
(a) Trabajabilidad y consistencia que permita colocar fácilmente el concreto, sin segregación ni exudación
(b) Resistencia a exposiciones especiales
(c) Conformidad con los requisitos del ensayo de resistencia
(d) Economía
� Trabajabilidad.- definida por la mayor o menor dificultad para el mezclado, transporte y colocación del concreto.
¿Qué factores influyen en la trabajabilidad?
La cantidad y la finura del cemento y su efecto puede ser favorable o desfavorable, según las condiciones que se quieran lograr en el concreto.
Una mezcla pobre en cemento es áspera y poco trabajable, difícil de colocar y lograr un buen acabado superficial. Las mezclas ricas son más cohesivas, fluidas y trabajables, pero si hay exceso de cemento se vuelven viscosas y más difíciles de manejar.
� Resistencia.- capacidad de resistir cargas estructurales.
¿Cuáles son las características que más influyen en el desarrollo de la resistencia?
• La finura
• La composición
• La temperatura.
A mayor finura del cemento, mayor su velocidad de hidratación y el desarrollo de resistencia a corto plazo
La composición influye porque los minerales formados en el proceso de clinkerizacióntienen diferente desarrollo de resistencias (desarrollndo una alta o lenta resistencia inicial) , p.e. las puzolanas más comunes, empiezan a mostrar su efecto después de los 28 días.
Si la temperatura es baja, las resistencias finales son más altas, pero su evolución es lenta y por el contrario si la temperatura es alta, el fraguado y endurecimiento se aceleran, pero las resistencias obtenidas finalmente son más bajas.
� Durabilidad.- capacidad para resistir la acción del ambiente y/o tipo de servicio
� Durabilidad.- capacidad para resistir la acción del ambiente y/o tipo de servicio
Especificaciones Técnicas
-- De los materiales- Del elemento a vaciar, tamaño y forma de las estruc turas- Resistencia requerida- Condiciones ambientales durante el vaciado- Condiciones a la que estará expuesta
Especificaciones Técnicas
-- De los materiales- Del elemento a vaciar, tamaño y forma de las estruc turas- Resistencia requerida- Condiciones ambientales durante el vaciado- Condiciones a la que estará expuesta
Especificaciones Técnicas
-- De los materiales- Del elemento a vaciar, tamaño y forma de las estruc turas- Resistencia requerida- Condiciones ambientales durante el vaciado- Condiciones a la que estará expuesta
La elección está en función del desarrollo de la f´ c y calor de hidrataciónSe recomienda: V, IP, II, IPM,IMs,Ico,I
Incluso el proceso constructivo a emplear, p.e. tie mpo de desencofrado
Especificaciones Técnicas
-- De los materiales- Del elemento a vaciar, tamaño y forma de las estruc turas- Resistencia requerida- Condiciones ambientales durante el vaciado- Condiciones a la que estará expuesta
Especificaciones Técnicas
-- De los materiales- Del elemento a vaciar, tamaño y forma de las estruc turas- Resistencia requerida- Condiciones ambientales durante el vaciado- Condiciones a la que estará expuesta
La elección está en función de las condiciones ambi entales y el medio ambiente.En clima frío: I, II,IPM,IMs,Ico,VEn clima cálido: V, IP,II,IPM,IMs,ICo,I
¿Qué significa finura?
El término finura se relaciona con el tamaño de la partícula de cemento.
¿Qué incidencia tiene la finura en el cemento?
El efecto de la finura está directamente ligado a la cantidad de cemento. Esto se debe a que los granos mas finos se hidratan mas rápidamente, contribuyendo a resistencias altas.
Esta contribución dura poco, pues cesa cuando todos los granos finos se han hidratado completamente.
En cambio, los cementos con finura normal y aun los mas gruesos, se hidratan más lentamente, ya que la difusión del agua hacia el interior del grano es más lento y su hidratación se prolonga con el tiempo, lo que contribuye más al desarrollo de resistencias a plazos mucho más largos.
¿ Cómo se mide la finura?
La finura se mide en un permeabilímetro (Blaine. área ocupada por un gramo de cemento). La unidad de medida más común es cm2/gramo. También se puede medir según la cantidad de material retenido sobre un tamiz muy fino. Por ejemplo cl tamiz de 45 micras.
Especificaciones Técnicas
-- De los materiales- Del elemento a vaciar, tamaño y forma de las estruc turas- Resistencia requerida- Condiciones ambientales durante el vaciado- Condiciones a la que estará expuesta
Durabilidad.Ambiente marino: IP,V, IPM,II,IMs,Ico,ISuelo con sulfatos: V,IP,II,IPM,IMs,Ico,I
¿almacenaje?¿almacenaje?¿almacenaje?
⇒ No es importante el tiempo sino la manera de almacenar
⇒ No es importante el tiempo sino la manera de almacenar
¿Es mejor el cemento a granel? ¿Que ventajas y desv entajas tiene?
El cemento a granel es una excelente alternativa, pero tanto éste como el empacado son muy buenos, aunque el granel para prefabricadores y constructores es la mejor alternativa, debido a que:
1. Los cementos a granel del Grupo tienen más calidad que los empacados, es decir, son mas puros porque son hechos con menos cantidades de adiciones.
2. El cemento a granel es más seguro y fácil de transportar, debido a que es más difícil que se lo roben, además no necesita de coteros ni elementos con que cubrirlo. El uso de silos es más práctico y seguro.
3. El cemento a granel es más barato que el empacado.
4. En países como EE.UU. casi la totalidad del cemento que se vende es a granel, debido a sus múltiples ventajas frente al empacado.
Requ is itos qu ím icos standard ASTM C-150 para cem entos
Descripción Tipo I T ipo IA T ipo II T ipo IIA
SiO 2 , % m ínim o ----- ----- 20 .00 20.00
Al2O 3 , % m áxim o ----- ----- 6.00 6 .00
Fe2O 3 , % m áxim o ----- ----- 6.00 6 .00
M gO , % m áxim o 6.00 6.00 6.00 6 .00
SO 3, % m áxim o
C uando C 3A es m enor o igual a 8% 3.00 3.00 3.00 3 .00 Cuando C3A es m ayor a 8% 3.50 3.50 N /A N /A
Pérdidas por ignic ión , % m áxim o 3.00 3.00 3.00 3 .00
Residuos insolubles , % m áxim o 0.75 0.75 0.75 0 .75
C3A , % m áxim o ----- ----- 8.00 8 .00
Requis itos qu ím icos opcionales ( C3S + C 3A ) , % m áxim o ----- ----- 58 .00 58.00
Alcalis , ( Na2O + 0 .658 K2O ) , % m áxim o 0.60 0.60 0.60 0 .60
Descripción Tipo III T ipo IIIA Tipo IV Tipo V
Fe2O 3 , % m áxim o ----- ----- 6.50 -----
M gO , % m áxim o 6.00 6.00 6.00 6 .00
SO 3, % m áxim o
C uando C 3A es m enor o igual a 8% 3.50 3.50 2.30 2 .30 Cuando C3A es m ayor a 8% 4.50 4.50 N /A N /A
Pérdidas por ignic ión , % m áxim o 3.00 3.00 2.50 3 .00
Residuos insolubles , % m áxim o 0.75 0.75 0.75 0 .75
C3S , % m áxim o ----- ----- 35 .00 -----
C2S , % m áxim o ----- ----- 40 .00 -----
C3A , % m áxim o 15.00 15.00 7.00 5 .00
[C 4AF + 2(C3A )] o (C4A F + C 2F) , % m áxim o ----- ----- ----- 25.00
Requis itos qu ím icos opcionales C3A , % m áxim o para m ediana resistencia a sulfatos
8.00 8.00 ----- -----
C3A , % m áxim o para alta resistencia a sulfatos 5.00 5.00
Alcalis , ( Na2O + 0 .658 K2O ) , % m áxim o 0.60 0.60 0.60 0 .60
CERTIFICADO DE CALIDAD
TIPO DE CEMENTO: Portland Tipo I (PM) Fecha:
ESPECIFICACIÓN VIGENTE: ASTM C-595 2a. Quincena de abril de 2005NTP 334.090
C A R A C T E R I S T I C A S F Í S I C A S Y Q U Í M I C A S
PRUEBAS FÍSICAS: ANÁLISIS QUÍMICO: % en peso
1) Superficie específica (BLAINE) 1) Pérdida por Ignición. 2,20 %
cm2/gr. 5020 2) Residuo Insoluble 10,42 %
3) Dióxido de Silicio (SiO2) 27,89 %2) Tiempo de fraguado (VICAT)
Hr. min'. 4) Óxido de Aluminio (Al2O3) 5,61 %
INICIAL 1,41 5) Óxido de Fierro (Fe2O3) 3,15 %FINAL 4,00
6) Óxido de Calcio ( CaO) 55,05 %
3) Expanción Autoclave 7) Óxido de Magnesio (MgO) 1,92 %% 0.00
8) Trióxido de Azufre (SO3) 2,00 %
9) Óxido de Sodio (Na2O) 0,11 %4) Contenido de Aire, en volumen
% 6,6 10) Óxido de Potasio (K2O) 1,06 %
FASES MINERALÓGICAS SEGÚN BOGUE
5) Resistencia a la compresión SILICATO TRICÁLCICO (C3S) ----- %(lb/pulg2)
SILICATO DICÁLCICO (C2S) ----- %a 3 Dias 2920a 7 Dias 3740 ALUMINATO TRICÁLCICO (C3A) ----- %a 28 Dias 5020*
FERROALUMINATO TETRACÁLCICO (C4AF) ---- %6) Densidad
(gr/cm3) 3,00ALCALIS EQUIVALENTES 0,81 %
ASTM C 311 ALCALI DISPONIBLE (Calculado) 0,59 %
PORCENTAJE ADICION DE PUZOLANA 14,89 %
* Corresponde a la 2a. Quincena de marzo de 2005.
CERTIFICADO DE CALIDAD
TIPO DE CEMENTO: Portland Tipo I Fecha:
ESPECIFICACIÓN VIGENTE: ASTM C-150 2a. Quincena de abril de 2005NTP 334.009
C A R A C T E R I S T I C A S F Í S I C A S Y Q U Í M I C A S
PRUEBAS FÍSICAS: ANÁLISIS QUÍMICO: % en peso
1) Superficie específica (BLAINE) 1) Pérdida por Ignición. 1,31 %
cm2/gr. 3130 2) Residuo Insoluble 0,47 %
3) Dióxido de silicio (SiO2) 21,20 %2) Tiempo de fraguado (VICAT)
Hr. min'. 4) Óxido de Aluminio (Al2O3) 4,57 %
INICIAL 2,16 5) Óxido de Fierro (Fe2O3) 3,44 %FINAL 4,31
6) Óxido de Calcio ( CaO) 63,55 %
3) Expanción Autoclave 7) Óxido de Magnesio (MgO) 2,22 %% 0,00
7) Cal libre 0,75 %
8) Trióxido de Azufre (SO3) 2,29 %4) Contenido de Aire, en volumen
% 5,20 10) Óxido de Sodio (Na2O) 0,04 %
11) Óxido de Potasio (K2O) 0,53 %
FASES MINERALÓGICAS SEGÚN BOGUE
5) Resistencia a la compresión (lb/pulg2)
SILICATO TRICÁLCICO (C3S) 52,35 %a 3 Dias 2880a 7 Dias 3530 SILICATO DICÁLCICO (C2S) 21,31 %a 28 Dias 4850*
ALUMINATO TRICÁLCICO (C3A) 6,29 %6) Densidad
(gr/cm3) 3,15 FERROALUMINATO TETRACÁLCICO (C4AF) 10,46 %
ALCALIS EQUIVALENTES 0,39 %
* Corresponde a la 2a. Quincena de marzo de 2005.
FORMATO 6510-008-02
Otros aglomerantes ...
Cemento
Cal
Yeso
Otros aglomerantes ...
Cemento
Cal
Yeso
Otros aglomerantes ...
Cemento
Cal ����
Yeso
Proviene de la calcinación de la piedra caliza (Ca CO3) concierto porcentaje de Magnesio y rastros pequeños deimpurezas.El oxido de magnesio permite que las reacciones seproduzcan a menor temperatura – 1100º C.
Otros aglomerantes ...
Cemento
Cal ����
Yeso
Reacciones Básicas Reacciones Básicas
Calcinación: Ca CO3 + Calor � Cao + CO2 Piedra caliza
Apagado: CaO + H2O Cal viva ���� Ca (OH)2 + calor Cal apagada
Endurecimiento: Ca (OH)2 + CO2 H2O � Ca CO3 + H2OCarbonato de calcio.
Otros aglomerantes ...
Cemento
Cal ����
Yeso
HistoriaUsada desde la antigüedad por egipcios, griegos y romanos.La Muralla China fue construida con el uso de la cal.En América la utilizaron los incas y aztecas.Actualmente ActualmenteLa cal viva en procesos mineros.La cal apagada en morteros de albañilería.
Otros aglomerantes ...
Cemento
Cal
Yeso ����Proviene del mineral de yeso o sulfato de calcioCa SO4 . 2 H2OMineral que además tiene algunas impurezas en canti dadespequeñas.
Otros aglomerantes ...
Cemento
Cal
Yeso ����
Reacciones Básicas:
Calcinación CalcinaciónCa SO4 •••• 2 H2O calor Ca SO4 •••• ½ H2O + 1½ H2OCa SO4 •••• ½ H2O calor Ca SO4 + ½ H2OEndurecimiento EndurecimientoCa SO4 + ½ H2O + 1½ H2O ���� Ca SO4 •••• 2 H2O
Esta reacción de endurecimiento difiere marcadament e de lacal, ya que no requiere dióxido de carbono.
Otros aglomerantes ...
Cemento
Cal
Yeso ����
HistoriaAl igual que la cal su uso es muy antiguo, sobre todo usado por los egipcios.Actualmente En paneles prefabricados. Hace unos 50 años enelementos decorativos.
PRODUCCION DE CEMENTO EN EL MUNDO Millones de toneladas
PRODUCCION DE CEMENTO EN EL MUNDO Millones de toneladas
640
111 9965 54 45 40 40 35 29 29 27 27 25 25 20 23 19 18 16
0
100
200
300
400
500
600
700
Millo
nes
de T
onel
adas
China
Estado
s Unid
osInd
iaCor
ea de
l Sur
Italia
Brazil
Rusia
Aleman
ia
Egipto
Indon
esia
Franc
iaTail
andia
Arabia
Sau
ditaViet
nam
Taiwan
Paises
7.28
1.16
40.07
7.41
7.18
3.97
99.29
26.90
0.60
4.29
0.75
4.70
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Argentina
Bolivia
Brasil
Canadá
Colombia
Chile
USA
Mexico
Paraguay
Perú
Uruguay
Venezuela
Millones de Toneladas
Consumo anual de Cemento en toneladas de cemento en
América
Consumo anual de Cemento en toneladas de cemento en
América
Consumo Anual Cemento
Millones de toneladas
Consumo Anual Cemento
Millones de toneladas
Africa 27.4 2%
Europa 134.2 10%
America 179.8 13%
Asia 1045.7 75%
Total 1387.1 100%
Fuente : Global Cement ReportFuente : Global Cement ReportFuente : Global Cement Report