Topclass Cemento T.O
-
Upload
osorio-garcilazo-milton-rodolfo -
Category
Documents
-
view
76 -
download
0
description
Transcript of Topclass Cemento T.O
1
Tecnología del Tecnología del HormigónHormigón
PROFESOR : Hugo Marín GonzálezPROFESOR : Hugo Marín GonzálezIngeniero CivilIngeniero [email protected]@profesor.duoc.cl
2
CEMENTO
3
CEMENTO: Norma NCh 148.Of68Cemento – Terminología, clasificación y especificaciones
generales
• Material pulverizado que por adición de una cantidad conveniente de agua forma una pasta conglomerante capaz de endurecer tanto bajo el agua como en el aire.
4
CEMENTO: Norma ACI 116R-90Terminología del concreto
• Cemento hidráulico: cemento que fragua y endurece por interacción química con el agua y es capaz de hacerlo aun bajo el agua.
5
Cementos
• Cemento: (10 a 15%)�componente activo�llena huecos�aglomera áridos�pasta fresca: lubrica y cohesiona�pasta endurecida: obstruye
huecos dando impermeabilidad�provee de resistencia
6
Cementos
7
Cementos
�� Propiedades FundamentalesPropiedades Fundamentales
Resistencias MecánicasTiempo de FraguadoMódulo de FinuraDensidad realConsistencia NormalCalor de HidrataciónResistencia a ataques químicos
8
Cementos
�� Requisitos Químicos NCh 148Requisitos Químicos NCh 148
Pérdida por CalcinaciónResiduo InsolubleContenido de SO3, MgO y Mn2O3
9
Cementos
�� Propiedades Físicas y MecánicasPropiedades Físicas y MecánicasNCh 148NCh 148
Expansión en AutoclaveTiempo de FraguadoResistencia MecánicaPeso EspecíficoSuperficie EspecíficaFinura
10
Es un producto intermedio para la fabricación de otros productos tales como:
Hormigones
los cuales se aplican en las construcciones requeridas por el hombre
CEMENTO
11
los cuales se aplican en las construcciones requeridas por el hombre
CEMENTO
Morteros
12
los cuales se aplican en las construcciones requeridas por el hombre
CEMENTO
Pastas
13
Materias Primas
14
PROCESO DE TRANSFORMACIÓN
CALIZA + otros minerales CEMENTO
15
Materias Primas Naturales en el Cemento
• Caliza � Producción de clinquer
• Ciertas Arcillas � Producción de clinquer
• Arena silícea, fierro � Correctoresbauxita, Caolín
• Puzolana, caliza � Adición hidraulic. activareemplazo de clinquer.
• Yeso � Adición control fraguado
16
Materias Primas Artificiales en el Cemento
• Escorias � Producción de clinquer
• Escorias granuladas, � Adición hidraulic. activacenizas volantes. reemplazo de clinker.
• Yeso artificial � Adición control fraguado
17
• En general, las materias primas se encuentran en la naturaleza en forma de formaciones rocosas.
18
Clasificación de las Rocas• Criterio de Clasificación:
– Composición mineral
– Lugar y proceso de formación– Edad
Las rocas se agrupan en 3 tipos:
RocasIgneas
RocasSedimentarias
RocasMetamórficas
19
Rocas Sedimentarias en la Ind. del Cemento
Química
Mecánica
Orgánica
yesoanhidritasóxido de fierrobauxitacaliza
areníscasarcillolitasmargascaliza
calizacarbónpetróleo
20
Clasificación de la Caliza
• Por su importancia económica, la caliza y carbonatos han sidoestudiados en detalle.
21
Caliza - Características Técnicas
ComposiciónQuímica
ComposiciónMineralógica
Homogeneidad
Requerimiento de otroscomponentesAptitud para la cocciónCaracterísticas del productofinal
Molturabilidad
Finura del crudo requeridaMicrohomogeneidadAptitud para la cocción
Finura del crudo requeridaGrado de homogeneizaciónrequerida
22
Clasificación de Materiales Calcáreos y Arcillosos
Composición de la roca (contenido de carbonato y arcill a)
Cal
iza
de a
lta le
y
Cal
iza
Mar
ly li
mes
tone
Ma r
ga
Cal
cáre
a
Mar
ga
Mar
ga a
rcill
osa
Mar
ly c
lay
Arc
illa
0 5 10 25 40 60 75 90 100
100 95 85 75 60 40 25 10 0
% arcilla
% carbonato de calcio
23
Componentes Principales del Cemento
Composición, expresada en peso de los minerales.
Ejemplos:
Clínquer
Caliza
Óxido de calcio CaO 64%Óxido de silicio SiO2 22%Óxido de aluminio Al2O3 6%Óxido de fierro Fe2O3 3%Otros 5%
Calcita CaCO3 90%Dolomita CaMg(CO3)2 5%Quarzo SiO2 5%
24
Adición Propósito Concentracióntípica
Yeso Control 4 - 6%fraguado
Puzolana 10 - 30%
Escoria 10 - 50%
Fly Ash 10-30%
Adiciones
25
Principales Componentes Minerales
Materias primas ClinkerCalor
- CaO2 : Oxido de calcio
- SiO2 : Óxido de sílice
- Fe2O3 : Óxido de fierro
- Al2O3 : Óxido de Aluminio
- C3S : Silicato tricálcico
- C2S : Silicato dicálcico
- C3A : Aluminato tricálcico
- C4AF : Ferroaluminatotetracálcico
26
Química Básica del Cemento
27
� Caliza� Sílice
� Aluminio� Fierro
� CaO� SíO2� Al2O3� Fe2O3
� 3CaO.SiO2� 2CaO.SíO2� 3CaO.Al2O3
� 4CaO.Al2O3.Fe2O3
� C3S � C2S� C3A� C4AF
Nota:� C=Ca0� S=SiO2� A=Al2O3� F=.Fe2O3
� Componentes Básicos
� Forma de Oxidos de Calcio
� 3mCaO 1m.SiO2
Fases del Clinquer
28
29
C3S Silicato tricálcico (58%)
C2S
C3A
Silicato bicálcico (23%)
Aluminato tricálcico (9%)
C4AFFerroaluminato tetracálcico(7%)
10 µm
Principales Componentes del Cemento
30
Composición quimica típica del cemento
31
Composición quimica típica del cemento
32
33
34
Efecto de los Minerales del Clinquer en las Propiedades del Cemento
• C3S Contribuye:• Alita ► fraguado inicial
► Las resistencias tempranas (primeras 4semanas)► Endurecimiento Rapido► Incrementa el calor de hidratación.► La resist, a temprana edad en el hormigón escuando los % de C3S en los cementos son mayores.
Alite
10 µm
35
Efecto de los Minerales del Clinquer en las Propiedades del Cemento
• C2S Contribuye :
• Belita ► fraguado inicial► Endurece lentamente► Las resistencias mayores de una semana► Bajo calor de hidratación.
Belita
20 µm
36
Efecto de los Minerales del Clinquer en las Propiedades del Cemento
• C3A Contribuye:• Ferrita ► Libera gran cantidad de calor durante los
primeros días de hidratación y endurecimiento.► A las resistencias a temprana edad (1-3 días).►Tendencia a la contracción.► El yeso que se agrega en la molienda del cemento retrasa la velocidad de hidratación.► Los cementos con bajos % C3A son particularmente resistentes a los sulfatos.
Ferrite
37
Efecto de los Minerales del Clinquer en las Propiedades del Cemento
• C4AF Contribuye :
► Se hidrata con cierta rapidez pero contribuyemínimamente a la resistencia.
► Neutro endurecimiento.► Alto calor de hidratación► La mayoría de efectos de color se debe al
C4AF y sus hidratos.
38
39
40
Importancia de los Minerales del Clinquer según los tipos de Cemento ASTM
• Tipo I Cemento Portland sin restricciones desde el punto de vista de los minerales del clinquer
• Tipo II Cemento Portland con moderada resistencia a los sulfatos (y moderado calor de hidratación)C3A max. 8 % (C3S + C3A max. 58% para moderado calor de hidratación)
• Tipo III Cemento Portland con alta resistencia a temprana edad
C3A max. 15%C3A max. 8% para moderada resistencia a los sulfatosC3A max. 5% para alta resistencia a los sulfatos)
41
Importancia de los Minerales del Clinquer según los tipos de Cemento ASTM
• Tipo IV Cemento Portland con bajo calor de hidrataciónC3S max. 35%C2S min. 40%C3A max. 7%
• Tipo V Cemento Portland con alta resistencia a los sulfatosC3A max. 5.0 % C4AF + 2 C3A max. 25% oC4AF + 2 C2F max. 25%
42
• Clasificación Nacional�Por Composición:
portland puzolánico siderúrgico
�Por Resistencia: cemento corriente: Polpaico Especial
cemento alta resistencia: Polpaico 400
Cementos
43
Clasificación de los cementos según su composiciónNCh 148
44
Clasificación de los cementos según su resistenciaNCh 148
45
Tipos de Cementos�� PortlandPortland PuzolanicosPuzolanicos ::Clinquer + Puzolanas
Proporción en la Mezcla% Puzolana Nombre del CementoHasta 30 portland PuzolánicosMas 30 Puzolánicos
CaracteristicasCaracteristicas ::-Bajo Calor de hidratación- Vel. Endurecimiento menor al portland puro.-Endurecimiento sensible al calor y al frió.-La puzolana inhibe la reacción álcali-árido.
46
Cementos��Puzolana:Puzolana:Es un material siliceo-aluminoso que aunque no pose epropiedades aglomerantes por sí solo, las desarroll a cuando está finamente dividido y en presencia de ag ua, por reacción química con hidróxido de calcio a la t emp.ambiente. (NCh 148 of.68)
Características:Características:-Debe cumplir con los requisitos NCh 161 of. 68.-Calor de hidratación mas bajos.-Inhibe la reacción arido - alcali.-Endurecimiento sea sensible al calor y al frio.-Reducción de la razón clinker / cemento.
47
Tipos de Cementos�� PortlandPortland SiderurgicosSiderurgicos ::Clinquer + Escoria de alto Horno
Proporción en la Mezcla% Escoria Nombre del CementoHasta 30 Portland SiderurgicoMas 30 Siderurgico
Características:Características:-Resistencias iniciales menores.-Estabilidad volumétrica-Tiempos de fraguado normales- Se recomienda en hormigones en medios húmedos y agresivos
48
Cementos��Escoria:Escoria:Producto no metálico formado básicamente por silica tos y Aluminosilicatos de calcio, que se desarrolla en una Condición de fundición simultanea con hierro en un Alto horno.
Características:Características:-Subproducto de la fabricación del hierro.-En estado granulado tiene propiedades aglomerantes alcombinarse con cal.
49
Propiedades del Cemento Portland
�� Finura de MoliendaFinura de Molienda� A mayor finura, mayor resistencia inicial.� A mayor finura, mayor calor de hidratación.�A mayor finura, mayor impermeabilidad.�A mayor finura, mayor retracción,
Se mide con:Se mide con:� Turbidímetro de Wagner ( NCh 149 of. 72).� Permeabilímetro de Blaine( NCh 159 of. 70).
50
Propiedades del Cemento Portland�� Finura del CementoFinura del Cemento� Se llama superficie especifica de un polvo a la superficie (expresada, por ejemplo, en cm 2) de un gramo de este polvo igual a la suma de lassuperficies individuales de todos los gramos.� La del cemento esta comprendida entre 2500 y 4500 c m2/g (BLAINE)�El método de medida de la superficie especifica mas corrientementeusado consiste en hacer circular un fluido a través del polvo que seestudia. Para el cemento este fluido es el aire.
Permeabilímetro de Blaine( NCh 159 of. 70).La determinación de la finura del cemento se basa e n el hecho de que la velocidad de paso del aire a través de una capa de material condeterminada porosidad es función del número y del t amaño de los huecos existentes en la capa, los cuales dependen d el tamaño de las partículas del material, y por lo tanto, de la supe rficie específica de éste.
51
Fig. 4.2 Método de Blaine
52
53
Propiedades del Cemento Portland�� Peso Especifico (NCh 154 Peso Especifico (NCh 154 of.of. 69)69)
Masa sólidoRelación = -------------------
Volumen
Portland Puro : 3.1Portland Especial : 2.9Portland A. Resistencia : 3.0
�� Densidad Aparente:Densidad Aparente:Considera el volumen de huecos y depende del grado deCompactación.Suelto : 1.1 – 1.2 kg/dm3Sacos : 42.5 kg. / 28 dm3 (1 pie3) = 1.5 kg/dm3
54
Tiempos de fraguado del cemento��Fraguado:Fraguado:� Espesamiento y endurecimiento progresivo de la mez cla agua – cemento� Tiene un inicio y un final� Paso del estado liquido-plástico a rígido.� Hidratación selectiva de C3A y C3S y la elevación de la T°de la pasta .� Los tiempos de fraguados indican si la pasta estadesarrollando sus reacciones de hidratación de mane ra normal.� El yeso regula el tiempo de fraguado del cemento.� Finura del cemento influye en los tiempos de fragua do.
Endurecimiento:Endurecimiento:� Rigidización progresiva de la mezcla agua – cemento, que se manifiesta por el desarrollo de una capacidad re sistente
55
Efecto de la Temperatura en los Tiempos de fraguado del
cemento
56
Tiempos de fraguado en el hormigón
57
Tiempos de fraguado��Fraguado en el hormigón:Fraguado en el hormigón:� Los tiempos de fraguado en el hormigón no están rel acionadoscon los del cemento (pasta de cemento) debido a la pérdidade agua en el aire (evaporación) y las diferencias de temperaturaen la obra en contraste con la T°en laboratorio.
��Medición de los tiempos de Fraguado: Medición de los tiempos de Fraguado: � Se mide con la aguja de Vicat� Inicio de Fraguado : 4 mm del fondo.� Fin de Fraguado : solo impresión superficial
Grado de Tiempo FraguadoResistencia Inicial FinalCorriente >60’ <12 hrsAlta Resistencia >45’ <10 hrs
58
Medición de los tiempos de fraguado del cemento
Método de determinación de la consistencia normal ( Nch151. of 68)La determinación de la consistencia normal de los cementos se basa en la resistencia que opone la pas ta de cemento a la penetración de la sonda de un apara to normalizado.
Aparato de Vicat
59
Medición de los tiempos de fraguado del cemento
a. Aparatos- Balanza: Deberá tener una capacidad de 1000 gr y una sensibilidad reciproca de 1 gr.
-Bureta: Tendrá una capacidad total de 200 ml a 20ºC c on una tolerancia de ± 1 ml.
- Aparato de Vicat: Consta de un armazón con un vást ago móvil provisto de una Sonda de Tetmayer, un indicador y opcionalme nte de un freno. El vástago se puede fijar en cualquier posición median te un tornillo. El indicador es ajustable y se mueve sobre una escala graduada en mm.
Las características de este dispositivo serán:Peso total del vástago móvil con agregados y sonda: 300.0 ± 0.5 gr.Sonda tetmayer de latón pulido, cilíndrica con base plana: Diámetro 10 ±0.05mm, Longitud libre 49 ± 1.00 mmTolerancia en la graduación de la escala, en todas las divisiones + 0.25mm.
60
Medición de los tiempos de fraguado del cemento
Aparato para la determinación de la
consistencia y de los tiempos de fraguado. Consistencia normal: sonda de TETMAJER.
Principio y fin del fraguado: Aguja de
VICAT.
. La pasta tendrá consistencia normal, cuando la sonda se detiene a 6 ± 1 mm sobre el fondo del molde, 30 seg. Después, soltarla
61
Método de determinación del tiempo de fraguado (Nch 152. of 70)
La determinación del tiempo de fraguado de los ceme ntos se basa en la resistencia que opone la pasta de cement o a la
penetración de la aguja de un aparato normalizado
Medición de los tiempos de fraguado del cemento
El cemento ha alcanzado el principio de fraguado cuando la aguja se detenga a 4 ± 1 mm sobre el fondo del molde 30 segundos después de haber soltado el dispositivo móvil.
La determinación del tiempo de fraguado final se hará con la probeta invertida
El cemento ha alcanzado el final de fraguado cuando solo la aguja deja una impresión y no el borde circular del accesorio.
62
Falso Fraguado del Cemento
� La pasta de cemento (cemento + agua).� Puede presentar un endurecimiento prematuro.� Debido a un comportamiento anómalo del yeso adicion ado al
cemento en la etapa de molienda del clinquer.� Por > temperaturas durante la molienda el yeso pued e perder
parte del agua de cristalización.� Se produce una perdida de plasticidad en el hormigó n, poco
tiempo después del mezclado.
��Solución:Solución:� Aumentar el tiempo de amasado.� Para romper la cristalización y recuperar la plasti cidad.� Sin adicionar agua.
63
Hidratación del Cemento �El cemento mezclado con agua reacciona hidratándose .� Esta reacción libera una cierta cantidad de calor y provoca
el progresivo endurecimiento de la pasta de cemento . �La hidratación proporciona esencialmente dos produc tos principales):
� Agujas (silicatos de calcio hidratados o CSH) de lento crecimiento con tendencia pronunciada a la compacta ción,responsable de la formación de una matriz densa y r esistente.
� Pequeñas placas de hidróxido de calcio (Ca(OH) 2), muy alcalinas, sin aporte de resistencia pero adecuadas para prote ger a laarmadura de la corrosión.
Piedra de cemento endurecida observada al microscopio de barrido electrónico (SEM).
64
65
Razón de Hidratación de los componentes puros del Cemento
66
Reacciones de la Hidratación
� Calor de hidratación�La reacción de la hidratación es un proceso Exotérm ico.Libera calor.
�Normalmente se disipa pero en grandes masas puede c ausa daños.�La cantidad de calor depende principalmente de la c omposición químicadel cemento.�C3A y C3S son los compuestos responsables del desar rollo de calor.�Otros factores que influyen son: w/c – finura del ce mento – temp. curadoresponsable de la formación de una matriz densa y r esistente.
67
Desarrollo de Calor de los componentes de Cemento
68
69
Proceso de endurecimiento del Cemento
A partir de ese momento el proceso no es cabalmente conocido, existiendo teorías que suponen la precipitación de los compuestos hidratados:
1). La formación de cristales entreverados entre si que desarrollen fuerzas de adherencia, las que producen el endurecimiento de la pasta (Teoría cristaloidal de Le Chatelier)
2). Alternativamente por el endurecimiento superficial de un gel formado a partir de dichos compuestos hidratados (Teoría coloidal de Michaelis), estimándose actualmente que el proceso presenta características mixtas.
70
71
Proceso de endurecimiento del Cemento
El endurecimiento de la pasta de cemento muestra particularidades que son de interés para el desarr ollo de obras de ingeniería:
►La reacción química producida es exotérmica , con desprendimiento de calor, especialmente en los prim eros días.
► Durante su desarrollo se producen variaciones de volumen , de dilatación si el ambiente tiene un alto contenid o de humedad o de contracción si este es bajo.
El proceso producido es dependiente de las caracter ísticas del cemento, principalmente de su composición y de su finura , los cuales condicionan en especial la velocidad de su g eneración.
72
Endurecimiento en el Hormigón
73
Endurecimiento en el Hormigón y Cemento
74
Ensayos Normales del Cemento�� En polvo:En polvo:� Densidades:NCh154.Of1969 - Determinación del peso específico relativo
�Finura:NCh149.EOf1972 - Determinación de la superficie específica por el turbidímetrode Wagner.NCh159.Of1970 - Determinación de la superficie específica por el permeabilímetrosegún Blaine
� Composición Quimica:NCh147.Of1969 Cementos - Análisis químico
�� En pasta:En pasta:� Agua de consistencia Normal:NCh151.Of1969 Cemento - Método de determinación de la consistencia normal
�Tiempo de Fraguado:NCh152.Of1971 Cemento - Método de determinación del tiempo de fraguado
75
Ensayos Normales del Cemento
��En pasta:En pasta:� Estabilidad Volumétrica� Calor de hidratación� Poder de retención de agua
��En Mortero:En Mortero:� Compresión:� Flexotracción:� DeformacionesNCh158.Of1967 Cementos - Ensayo de flexión y compresión de morteros de cemento
76
Propiedades físicas y mecánicas del Cemento
77
78
Clasificación por Resistencia, NCh148.Of68
Grado de Tiempo Fraguado ResistenciaResistencia Inicial Final 7 ds 28 ds
(kgf/cm2)
Corriente 60’ 12 hrs 180 250
Alta Resistencia 45’ 10 hrs 250 350
79
Clasificación de los Cementos por composición, NCh148.Of68
Requisitos Cementos Puzolánicos Cementos SiderúrgicosQuímicos Portland Portland Puzolánico Portland Siderúrgico(máximo) Puzolánico Siderúrgico
Adición , % -- 30 50 30 75Pérd. por calc., % 3.0 4.0 5.0 5.0 5.0Residuo Ins., % 1.5 30.0 50.0 3.0 4.0Cont. de SO3, % 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0Cont. de MgO, % 5.0 - - - -
80
81
82
6.550.000 t/año
INDUSTRIA CEMENTERA CHILENA CAPACIDADES INSTALADAS
POLPAICOPolpaico 1.800.000 t/añoCoronel 650.000 t/añoMejillones 300.000 t/año 2.750.000 t/año
MELÓNLa Calera 1.800.000 t/año 1.800.000 t/año
BÍO BÍOInacesa 400.000 t/añoTeno 1.000.000 t/añoTalcahuano 600.000 t/año 2.000.000 t/año
83
•INACESA
•POLPAICO
Plantas De Cemento
84
•MELON
•POLPAICO
•BÍO BÍO
•BÍO BÍO
•POLPAICO
85
86
TIPOS DE CEMENTOS PORTLAND ASTM C 150
TIPO I CEMENTO NORMAL
TIPO II RESISTENCIA MODERADA AL SULFATO
TIPO III ALTA RESISTENCIA INICIAL
TIPO IV BAJO CALOR DE HIDRATACIÓN
TIPO V ALTA RESISTENCIA A LOS SULFATOS
87
FABRICACION DEL CEMENTOFABRICACION DEL CEMENTO
88
Fusión en horno rotatorio
CementosCaliza (alto
contenido de cal)
Sílice (arcilla ó escoria de alto
horno)
CLINKERMolienda con
yeso
Cemento PORTLAND
Molienda con yeso + ADICIONES (Puzolanas,
escorias, etc.)
Cemento PORTLAND con Adiciones
+
89
FABRICACION DEL CEMENTOFABRICACION DEL CEMENTO
CALIZA( cal )
ARCILLA(alúmina)
FIERRO(óxidos)
HORNO
90
FABRICACION DEL CEMENTOFABRICACION DEL CEMENTO
CLINKERHORNO
91
FABRICACION DEL CEMENTOFABRICACION DEL CEMENTO
CLINKER
MOLINOYESO
PUZOLANA
92
FABRICACION DEL CEMENTOFABRICACION DEL CEMENTO
MOLINO
93
FABRICACION DEL CEMENTOFABRICACION DEL CEMENTO
94
Procesos de fabricación del clínker
1. Vía Seca
2. Vía semi-seca,
3. Vía semi-húmeda
4. Vía húmeda
95
1. Proceso de vía seca
► La materia prima es introducida en el horno en forma se ca y pulverulenta.► El sistema del horno comprende una torre de ciclone s para intercambio de calor en la que se precalienta el ma terial en contacto con los gases provenientes del horno.► El proceso de descarbonatación de la caliza (calcina ción) puede estar casi completado antes de la entrada del material en el horno si se instala una cámara de combustión a la q ue se añade parte del combustible (precalcinador).
96
2. Proceso de vía húmeda
► Este proceso es utilizado normalmente para materias primas de alto contenido en humedad.
► El material de alimentación se prepara mediante mol ienda conjunta del mismo con agua, resultando una pasta c on contenido de agua de un 30-40 % que es alimentada en el extre mo más elevado del horno de clínker.
97
3 y 4. Procesos de vía semi-seca y semi-húmeda
► El material de alimentación se consigue añadiendo o eliminando agua respectivamente, al material obtenido en la molienda de crudo.
► Se obtienen "pellets" o gránulos con un 15-20 % de humedad que son depositados en parrillas móviles a través de las cuales se hacen circular gases calientes provenientes del horno. Cuando el material alcanza la entrada del horno, el agua se ha evaporado y la cocción ha comenzado.
► En todos los casos, el material procesado en el horno rotatorio alcanza una temperatura entorno a los 1450º. Es enfriado bruscamente al abandonar el horno en enfriadores planetarios o de parrillas obteniéndose de esta forma el clínker.
98
FABRICACION DEL CEMENTOFABRICACION DEL CEMENTO
99
FABRICACION DEL CEMENTOFABRICACION DEL CEMENTO
100
FABRICACION DEL CEMENTOFABRICACION DEL CEMENTO
101
FABRICACION DEL CEMENTOFABRICACION DEL CEMENTO
102
� CLINKER
� YESO
� ADICIONES (Puzolana)
CEMENTO
103
Adición de yeso CaSO4 . 2H2O
• Regular el fraguado del cemento
• Mejorar la trabajabilidad
• Incrementar la resistencia de corto plazo
• En altas dosis puede producir problemas de expansión
104
Puzolana en el Cemento
VENTAJAS
Reducción de la razón clinker/cemento
Menor contaminación (CO2 y otros)
Reducción de costos
Durabilidad mayor que con Portland
Inhibe reacción álcali-árido
Calores de hidratación más bajos
105
AALMACENAMIENTOLMACENAMIENTO DEL CEMENTODEL CEMENTO
106
AALMACENAMIENTOLMACENAMIENTO DEL CEMENTODEL CEMENTO
107
AALMACENAMIENTOLMACENAMIENTO DEL CEMENTODEL CEMENTO
��Perdida de Resistencia:Perdida de Resistencia:� Se puede estimar empíricamente según:
% de Perd. Resist. = a*t – (t^2/b)
t : meses (valida hasta 24)a,b: constantes según el tipo de cemento
Tipo de Cemento a bPórtland fino 3.5 25Pórtland grueso 3.0 30
� No usar en elementos estructurales un cemento perdi da de resistenciaMayor al 10%
� Si es > al 10%, pedir ensayos de compresión y tiemp os de fraguado
108
AALMACENAMIENTOLMACENAMIENTO DEL CEMENTODEL CEMENTO
109
110
Recepción de cemento
• Supervisión en la descarga
111
• MINIMA POSIBLE
• EQUIPAMIENTO ADECUADO
Traslado dentro del local
112
CARACTERISTICA DELCARACTERISTICA DELCEMENTO POLPAICOCEMENTO POLPAICO
CementosLas composiciones químicas de los cementos POLPAICO les permiten seradecuadas soluciones para:
�Ataques de sulfatos (bajo C 3A)�Elementos masivos (bajo calor dehidratación)�Resistencias a edades superiores
Cementos
20406080
100120140160180200220240260280300320340360380400420440460480500
29/12/1998 26/1/1999 23/2/1999 23/3/1999 20/4/1999 18/5/1999 15/6/1999 13/7/1999 10/8/1999 7/9/1999 5/10/1999 2/11/1999 30/11/1999 28/12/1999 25/1/2000
115
Curva Desarrollo Resistencia Típica
Polpaico 400. Resistencia-Edad
30
40
50
60
70
80
90
100
1 día 3 días 7 días 28 días
Edad de ensayo
Res
iste
ncia
, %
Mortero Normal
Polpaico Especial. Resistencia-Edad
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 día 3 días 7 días 28 días
Edad de ensayo
Res
iste
nci
a, %
Mortero Normal
CementosTiempo de Fraguado Inicial (Horas)
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
29/1
2/19
98
26/1
/199
9
23/2
/199
9
23/3
/199
9
20/4
/199
9
18/5
/199
9
15/6
/199
9
13/7
/199
9
10/8
/199
9
7/9/
1999
5/10
/199
9
2/11
/199
9
30/1
1/19
99
28/1
2/19
99
25/1
/200
0
Cementos
250
300
350
400
450
500
550
600
650
700
0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70
Z45
Z35
Z 55
Agua/CementoAgua/Cemento
Resistencia del Resistencia del Hormigón a 28 díasHormigón a 28 días
Resistencia Resistencia del Cementodel Cemento
Cementos
90
92
94
96
98
100
102
104
106
108
110
-50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50
Diferencia de Resistencia a 28 días respecto al Est ándar del CementoPor
cent
aje
de D
osis
a U
sar
resp
ecto
a la
dos
isB
AS
E (
KgC
TO
/m3)
CementosExperiencia Comparativa R cto - R hgón
220
240
260
280
300
320
ene-
94
mar
-94
may
-94
jul-9
4
sep-
94
nov-
94
R28
(kg
f/cm
2 )
320
340
360
380
400
420
R28
(kg
f/cm
2 ) Hormigón conmuestras Comunesde Cemento (Hgón.Normal CTP)
Mortero que mide laCalidad delCemento(Lab.QuímicoPolpaico)
PESP
Cementos
0,60
0,70
0,80
0,90
1,00
1,10
1,20
1,30
1,40
1,50
1,6030
-dic
6-en
e
13-e
ne
20-e
ne
27-e
ne
3-fe
b
10-f
eb
17-f
eb
24-f
eb
3-m
ar
10-m
ar
17-m
ar
24-m
ar
31-m
ar
7-ab
r
14-a
br
21-a
br
28-a
br
5-m
ay
12-m
ay
19-m
ay
26-m
ay
fm /
fmd
240
290
340
390
440
Res
iste
ncia
P.E
spec
ial
[Kgf
/cm
2]
Ind.Plta.5 Ind.Plta.6 Resist. Pesp
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
0 5 10 15 20 25 30Edad (días)
Res
iste
ncia
Com
pres
ión
de H
orm
igon
es
(kgf
/cm
2)
Polpaico EspecialMelón EspecialInacesa EspecialBío-Bío Especial
Cementos
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
0 5 10 15 20 25 30Edad (días)
Res
iste
ncia
Com
pres
ión
de H
orm
igon
es
(kgf
/cm
2)
P400Melón ExtraInacesa A.R.Bío-Bío A.R.
Cementos
Cementos
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
0 5 10 15 20 25 30
Edad (días)
Cal
or d
e H
idra
taci
ón (
cal/g
)
Polpaico EspecialMelón EspecialPolpaico 400Melón Extra
CementosRetracción ASTM C157-91 (10x10x50) Curado 1 día
Hormigón 40 mm, Cono 6 y 10 cm, con Aditivo Plastif icante-Retardante (W/C=0,48)
0,00,2
0,40,6
0,81,01,2
0 56 112 168 224 280 336 392 448
Edad (días)
Ret
racc
ión
(mm
/m)
PolpaicoMelón
CementosRetracción ASTM C157-91 (10x10x50) Curado 7 días
Hormigón 40 mm, Cono 6 y 10 cm, con Aditivo Plastif icante-Retardante (W/C=0,48)
0,00,2
0,40,6
0,81,01,2
0 56 112 168 224 280 336 392 448
Edad (días)
Ret
racc
ión
(mm
/m)
PolpaicoMelón
CementosMódulo de Elasticidad y Poisson (ASTM C 469-75)
y = 0,069Ln(x) - 0,217
R2 = 0,871
y = 8,395x0,569
R2 = 0,921
150
175
200
225
250
275
200 250 300 350 400 450
Resistencia Cúbica 20x20 (kgf/cm2)
Mód
ulo
de E
last
icid
ad
x100
0 (k
gf/c
m2)
0,15
0,20
0,25 Módulo de Elasticidad
Módulo de Poisson
Cementos
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
0 20 40 60 80 100 120
Edad (días)
Exp
ansi
ón p
or S
ulfa
tos
(mm
/m)
Polpaico 400Bío-Bío
CementosDolos en Caleta HIGUERILLAS (ConDolos en Caleta HIGUERILLAS (Con --CónCón ), ), fabricados con Polpaico Especial en 1993 fabricados con Polpaico Especial en 1993 (Foto de Don Patricio (Foto de Don Patricio DowneyDowney -- Oct/1999)Oct/1999)
Cementos
Dolos en Caleta PORTALES (Valparaíso), Dolos en Caleta PORTALES (Valparaíso), fabricados con Polpaico Especial en 1970 fabricados con Polpaico Especial en 1970 (Foto de Don Patricio (Foto de Don Patricio DowneyDowney -- Sep/1999)Sep/1999)
130
131
Características Cementos Polpaico
132
Características Cementos P.Especial
133
Características Cementos Polpaico
Especial
Contenido dePuzolana, %
30
Finura Blaine,cm2/g
4100
Resistencia acompresión
1 día, kgf/cm2 1003 días, kgf/cm2 2107 días, kgf/cm2 28528 días, kgf/cm2 40060 días, kgf/cm2 490
134
Características Cementos Polpaico
135
Características Cementos P. 400
136
Características Cementos Polpaico
P - 400
Contenido dePuzolana, %
20
Finura Blaine,cm2/g
4700
Resistencia acompresión
1 día, kgf/cm2 1503 días, kgf/cm2 3007 días, kgf/cm2 39028 días, kgf/cm2 50060 días, kgf/cm2 585
137
Características Cementos Polpaico
138
Características Cementos Polpaico
Portland
Contenido dePuzolana, %
0
Finura Blaine,cm2/g
3100
Resistencia acompresión
1 día, kgf/cm2 1203 días, kgf/cm2 2607 días, kgf/cm2 36528 días, kgf/cm2 53060 días, kgf/cm2 610
139
Características Cementos Polpaico
E spec ia l P - 400 P o rtland
Con ten ido d eP uzo lan a , %
30 20 0
F in u ra B la in e ,cm 2/g
4100 4700 3100
R es is ten c ia acom p res ión
1 d ía , kg f/ cm 2 100 150 1203 d ía s , k g f/ cm 2 210 300 2607 d ía s , k g f/ cm 2 285 390 365
28 d ía s , k g f/ cm 2 400 500 53060 d ía s , k g f/ cm 2 490 585 610
140
Características Cementos Polpaico
Especial P - 400 Portland P - ARI P - 55
Contenido dePuzolana, %
30 20 0 8 55
Finura Blaine,cm2/g
4100 4700 3100 5200 4000
Resistencia acompresión
1 día, kgf/cm2 100 150 120 235 283 días, kgf/cm2 210 300 260 390 757 días, kgf/cm2 285 390 365 490 11028 días, kgf/cm2 400 500 530 600 20060 días, kgf/cm2 490 585 610 280
141
Cemento Polpaico S.A.
Planta de Cemento Coronel
142
143
144
Proceso de Producción
145
Diseño de Producto
• Blaine : 4200 cm2/g
• Clinker : 65% • Puzolana : 30%• Yeso : 5%
146
OBRAS CON
CEMENTO POLPAICO
147
TETRÁPODOSValparaíso - Cemento Polpaico Especial
148
SERVICIOSCopiapo - Cemento Polpaico Especial
149
HORMIGON MARINOMuelle Ventana - Cemento Polpaico Especial
150
PRESASPangue y Ralco - Cemento Polpaico 55
151
TÚNELESCoyhaique - Cemento Polpaico 400
152
CALAMAHospital Salvador Allende G.
153
APLICACIONESPremezclado
154
APLICACIONESPrefabricados