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UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS TIPOS DE CEMENTO Y CAL

Introducción

CEMENTO

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El cemento es un conglomerante formado a partir de una mezcla de caliza y arcilla calcinadas y posteriormente molidas, que tiene la propiedad de endurecerse al contacto con el agua.

El cemento se vende en bolsas de un pie cúbico que pesan 42.5 kg (ver figura 19). Existen diferentes marcas y variedades, siendo los más usados los tipos I e IP; todas las características se encuentran impresas en sus respectivas bolsas.

Entre los más conocidos están:

Cemento Tipo I y su aplicación

De uso común y corriente en construcciones de concreto y trabajos de albañilería donde no se requieren propiedades especiales.Usos donde se emplea este tipo de cemento están: pisos, pavimentos, edificios, estructuras, elementos prefabricados. infraestructura sanitaria, vial, etc.

En las tablas 1.5 y 1.6 se dan

diferentes características para los cementos Tipo

I

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Cemento Tipo II y su aplicación:

Cemento modificado para usos generales y se emplea cuando se prevé una exposición moderada al ataque por sulfatos o cuando se requiere un moderado calor de hidratación. Estas características se logran al imponer limitaciones en el contenido de C3A y C3S del cemento. El cemento tipo II adquiere resistencia con más lentitud que el tipo I; pero a final de cuentas, alcanza la misma resistencia. Este tipo de cemento se usa en el hormigón expuesto al agua de mar.Se recomienda usar en ambientes agresivos. Los sulfatos son sustancias que aparecen en las aguas subterráneas o en los suelos, que cuando entran en contacto con el concreto, lo deterioran

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Cemento Tipo III y su aplicación:

Cemento de alta resistencia inicial, recomendable cuando se necesita una resistencia temprana en una situación particular de construcción. Este cemento se obtiene por un molido más fino y un porcentaje más elevado de C3A y C3S. El hormigón tiene una resistencia a la compresión a los 3 días aproximadamente igual a la resistencia a la compresión a los 7 días Dado que el cemento tipo III tiene un gran desprendimiento de calor, no se debe usar en hormigones masivos. Con un 15% de C3A presenta una mala resistencia a los sulfatos. El contenido de

C3A puede limitarse al 8% para obtener una resistencia moderada a los sulfatos o a 5% cuando se requiere alta resistencia.Se recomienda usar cuando se quiera adelantar el desencofrado. Al fraguar, produce alto calor, por lo que es aplicable en climas fríos.

Cemento Tipo IV y su aplicación:

Al fraguar produce bajo calor de hidratación es recomendable para vaciados de grandes masas de concreto. Por ejemplo, en presas de concreto.

El Cemento Portland tipo IV es usado cuando se necesita un bajo calor de hidratación sin producirse dilataciones durante la etapa de fraguado. El calor desprendido durante la hidratación se produce más

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lento. Es utilizado en estructuras de hormigón muy grandes, como los diques.

Los cementos aluminosos, tipo IV, muy distintos del portland y de los demás cementos a base de clínker portland, tienen prácticamente los mismos

tiempos de fraguado que éstos, pero tienen un endurecimiento mucho más rápido, hasta el punto de alcanzar a las 24 horas una buena parte de su resistencia total, siendo esta parte equivalente a la resistencia alcanzada por los portland de más alta resistencia a los 28 días.

Por tal motivo los cementos aluminosos son aptos para obras en las que se requiera una rápida entrada en servicio con una resistencia elevada, tales como apoyos y asentamientos para maquinaria pesada, fortificaciones, etc., pero con la condición de que sean utilizados con hormigones:

Cemento Tipo V y su aplicación:

De muy alta resistencia al ataque de sales, recomendable cuando el elemento de concreto esté en contacto con agua o ambientes salinos.

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Este tipo se usa en las estructuras expuestas a los sulfatos alcalinos del suelo o del agua, a los sulfatos de las aguas freáticas y para exposición al agua de mar.

Las resistencias relativas de los hormigones preparados con cada uno de los cinco tipos de cemento se comparan en la tabla 1.9, a cuatro edades diferentes; en cada edad, se han normalizado los valores de resistencia para comparación con el hormigón de cemento tipo I.

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El cemento no se puede almacenar durante 30 días en invierno

Duración del cemento:

Sin embolsar no dura ni un mes. Si encierras la bolsa de cemento en dos bolsas de residuos puede durar varios años más o menos hasta los 12 años pero siempre en cuando estando en un clima húmedo. No le tiene que dar el sol porque la bolsa de residuos se deteriora con el sol.

El beneficio de las puzolanas en el cemento

Mayor durabilidad del cemento.Mejora en la resistencia frente al agua de mar.Mejor defensa ante los sulfatos y cloruros.Aumento en la resistencia a la tracción.Incremento de la impermeabilidad por la reducción de grietas en el fraguado.Disminución del calor de hidratación.Mejora en la resistencia a la abrasión.Aumento la resistencia del acero a la corrosión.Menor necesidad de agua.

Cal vs. Cemento

Si analizamos la cal como material de construcción sostenible, resulta inevitable preguntarse en qué se diferencia del cemento que tan acostumbrados estamos a utilizar. En el siguiente apartado se realiza una comparativa entre ambos materiales, anotando las ventajas e inconvenientes de ambos.

Se trata de materiales muy diferentes y, si bien es cierto que sin el cemento Portland no se hubiesen podido construir muchas de las obras arquitectónicas actuales más representativas, la cal es mucho más compatible con los criterios de restauración de monumentos arquitectónicos.

La siguiente tabla muestra las ventajas de la cal y el cemento como

materiales de construcción.

Cal CementoCompatibilidad con estructuras históricas Sí NoAusencia de álcalis solubles Sí NoReconstrucción autógena de las grietas Sí NoElasticidad y trabajabilidad Sí NoAlta resistencia a la compresión No SíRetención Hidráulica Sí No

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Porosidad y permeabilidad Sí NoEconomía en la fabricación Sí NoLa resistencia a los sulfatos No SíPresa rápida No SíEndurecimiento lento Sí NoEcología de la producción, uso, disposición Sí NoVersatilidad de uso para el medio ambiente No SíEl uso de mano de obra altamente calificada Sí NoFacilidad de aplicación de pigmentos Sí

No

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Cal hidráulica natural

Son raras las calizas puras. Casi siempre aparecen mezclados con arcillas, ricas en elementos químicos como el hierro el aluminio y sobre todo el sílice y de las cuales procede la CAL HIDRÁULICA NATURAL. Entre 800 y 1.500 grados (en general alrededor de 900 grados), el calcio de la caliza se combina con dichos elementos formando silicatos, aluminatos y ferro-aluminatos de calcio.

Al contacto con agua estos cuerpos quieren formar hidratos insolubles lo que confieren al ligante un carácter hidráulico.

Al contacto con el aire húmedo, la cal y los hidratos así formados carbonizan con el gas carbónico del aire. Esta reacción dura varios meses y es la parte aérea del proceso.

Los científicos del siglo diecinueve intentaron clasificar las cales hidráulicas según su índice de hidraulicidad, dependiente de su contenido de arcilla (entre 5 y 30%).

En la actualidad se producen cales hidráulicas con baja y alta hidraulicidad formando 3 clases de resistencia de las cuales las más frecuentes son la clase NHL 5 (la más resistente entre las cales hidráulicas naturales, con una resistencia mínima a la compresión 28 días = 5 M Pa y un contenido de arcilla de la caliza procedente de entre 15-20%) y clase NHL 3,5 (resistencia mínima a la compresión 28 días = 3,5 Mpa, contenido de arcilla de la caliza procedente = 8-15%) y menos frecuente la clase NHL 2 con un contenido muy bajo de arcilla y una resistencia final a la compresión poco superior a la de una cal aérea.

Cales hidráulicas artificiales

Hablando de cales hidráulicas artificiales ya entramos en el mundo de los cementos “naturales” (cementos cocidos bajo la sinterización) ya que sus elementos constitutivos son prácticamente iguales.

El Cemento Pórtland sería el resultado de una cocción de estos elementos con temperaturas mucho más altas (encima de la sinterización). De esta manera se obtiene un ligante para morteros rígidos y con alta resistencia a la compresión debido a un proceso de endurecimiento exclusivamente hidráulico y equivalente a la pérdida de las cualidades bioclimáticas, de buena trabajabilidad y retención de agua así como de buen aspecto frente a un mortero de cal.

La Cal según aplicación

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Morteros para cimentaciones y asentamientos de piedra natural y bloques de fábrica:

La cal aérea aporta la mayor trabajabilidad y flexibilidad debido a una mayor finura frente a la cal hidráulica natural.

Pero es preferible la cal hidráulica ya que aparte de buena trabajabilidad y flexibilidad tiene mayor resistencia a la compresión y una mayor resistencia inicial, con la ventaja de poder adelantar el trabajo rápido con ahorro de tiempo y dinero.

Además tolera las transferencias de humedades y sales minerales.

Gracias a su mayor endurecimiento inicial la cal hidráulica natural permite al constructor realizar trabajos en el exterior durante todo el año, también en los meses del invierno, siempre que se proporciona una protección contra calores, hielo y aguas pluviales durante las primeras 72 horas de cura.

Construcción de piscinas naturales y estanques (almacenaje de aguas pluviales, etc.):Cal hidráulica natural (NHL 5), ya que es más impermeable, más resistente a la compresión, más resistente a sales minerales y capaz de endurecerse incluso debajo del agua, sin la presencia de aire.

El Uso de la Cal en la Edificación

“Cal” es un término que normalmente podríamos escuchar en temas de construcción pues se usa como material para algunas obras y aplicaciones. Sin embargo el uso de esta es la “caliza pulverizada”, una piedra formada de carbonato de calcio o carbonato de calcio y magnesio que posee propiedades completamente distintas a la Cal, es un oxido o hidróxido de calcio o magnesio manufacturado en hornos a temperaturas aproximadas a los 1,000°C, el producto resultante: la “cal viva”, es usada para el Mortero, transformándolo en una especie de masilla mezclándolo con agua convirtiéndola en “cal hidratada”.

Las prácticas de mampostería actuales exigen que la Cal usada (“caliza pulverizada”) debe cumplir con una buena retención de agua (según la norma ASTM C 207) esto es vital para evitar futuras infiltraciones en las paredes o estructuras de la mampostería, así como hacer que la mezcla cuente con la debida viscosidad, permitiendo el fácil manejo y trabajabilidad para que los albañiles puedan hacer uso eficaz con la cuchara, adhiriéndolo sobre las superficies y teniendo más eficacia en su trabajo.

Es por esto que la “Cal hidratada” es una de las mejores opciones para las construcciones ya que mejora la plasticidad del mortero, la retención del agua, la capacidad de contenido de arena, la

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adherencia y la flexibilidad, ayudando además a evitar la eflorescencia curando automáticamente las fisuras pequeñas.

En la estabilización de suelos, modifica las propiedades del suelo de manera permanente reduciendo el índice de plasticidad, incrementando VRS y la resistencia a la compresión.

Marcas de cal para la Construcción

Calidra

: Cal Hidratada Las mezclas con cal hidratada forman unidades de albañilería resistentes, estables y sin fisuras, al mismo tiempo que son las más económicas. También presentan mejor trabajabilidad, mayor plasticidad y la consistencia adecuada.

Piracal: La cimentación es el elemento destinado a soportar el peso de la construcción y transmitir al

terreno las cargas procedentes de la estructura. Toda construcción debe ser soportada por una cimentación

apropiada, que satisfaga todas las medidas de seguridad y funcionamiento, por lo que es necesario analizar el suelo y calcular el peso de la construcción antes de

decidir el tipo de cimentación a realizar

Porter

Cimentacion de mamposteria de piedra braza

Antes de colocar las piedras se deben mojar para evitar que absorban el agua del mortero. Una vez que se conocen las dimensiones de la cimentación se pasan hilos a la altura de la corona de la cimentación para tener una guía y facilitar la superposición de las piedras.

Cal B.C.

Castillos de Concreto armado en Muros

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Son refuerzos verticales que evitan el flambeo en los muros, sirven como protección en esquinas y aumentan la capacidad de carga.

Cales de Puebla

Cadenas de remate o de cerramiento

Elementos horizontales que limitan la altura libre de los muros, funcionan como cerramientos de puertas y ventanas mejorando considerablemente la rigidez del muro al conformar en conjunto con los castillos una cuadrícula de concreto armado o reforzado

Cal Perla

Impermeabilización

Este efecto impermeabilizante se consigue con la adición de cal hidratada en la mezcla de concreto a utilizar para el colado de losas. Las partículas de cal hidratada son más finas que las del cemento propiciando el relleno de los huecos existentes entre éste y los agregados, haciendo al concreto más compacto y permitiendo que la superficie de contacto sea más uniforme. El resultado es un concreto protegido de las variaciones de temperatura y de la absorción del agua.

Cal San Lorenzo

Firme de concreto armado

Se denominan firmes a la base rígida de concreto sobre la cual se colocan los recubrimientos de los pisos. Los firmes tienen por objeto darle resistencia al

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piso evitando hundimientos en el mismo y en función del tratamiento superficial que se les proporcione pueden ser con acabado común o acabado pulido.

¿La brea es un agente contaminante?

Se ha comprobado que es un agente contaminante, tanto para la población como para el medio ambiente, afectando principalmente a los lagos, luego de desintegrarse tras su aplicación. Contiene niveles tan peligrosos de agentes cancerígenos Existen otras alternativas mucho más seguras para los consumidores en el mercado que no provocan ningún impacto negativo, ni en la salud ni en el medio ambiente.

La brea impermeabilizante es un producto que contiene altos niveles de químicos, llamados hidrocarbonos aromáticos poli cíclicos, (PAH’s, por sus siglas en inglés), conocidos agentes de cáncer para los seres humanos. Estudios muestran que cuando este producto se aplica a estacionamientos y carreteras, puede llegar hasta las orillas de ríos y lagos, lo que puede provocar, a la postre, daños a la vida acuática.