Cemento

AGENDA HISTORIA DEL CEMENTO GENERALIDADES MATERIAS MA TERIAS PRIMAS PROCESO DE ELABORACIÓN DEL CEMENTO PROPIEDADES FÍSICAS Y MECÁNICAS DEL CEMENTO TIPOS DE CEMENTO ALMACENAMIENTO ESTRUCTURA DE MERCADO PERUANO CONCRETO

HISTORIA DEL CEMENTO los egipcios utilizaban el yeso calcinado impuro, los griegos empleaban la cal con la arena de origen volcánico (molidos y mezclados) de este modo producían mortero. Los rómanos con quistaron a los griegos les transmitieron sus conocimientos, descubrieron una arena volcánica de color rojo en un lugar llamado Pozzoli la llamaron Puzolana (contiene compuestos de silicio, aluminatos) la cual mesclaron con la cal para formar un cementante que se endurece bajo el agua  es decir una cal hidratada. A principios del siglo XIX las investigaciones del ing. Francés J.L Vicat y el co cons nstr truc ucto torr in ingl gles es J. As Aspd pdin in co cond nduc ucen en el de desc scub ubri rimi mien ento to de dell cemento mejorado mejorado al que llamo “Cemento Portland” ,

El pr prot otot otip ipo o de dell ce ceme ment nto o mode modern rno o fu fue e ob obtten enid ido o en 1845 1845 por por Is Isaa aacc John Jo hnso son n qu quie ien n qu quem emo o la me mesc scla la de arci cill lla a y cal aliz iza a ha hassta log ogrrar la formación del Clinker

GENERALIDADES El cemento se presenta en forma de un polvo finísimo, de color gris que mezclado con agua, forma una pasta que se endurece tanto bajo el agua como al aire. Por primera de estas características y por necesitar agua para su fraguado se define como un aglomerante hidráulico.

MATERIAS PRIMAS CaO,   obtenida de materiales ricos en cal, como la piedra caliza rica en CaCO3, con impurezas de SiO2, Al2O3 y MgCO3, de Margas, que son calizas acompañadas de sílice y productos arcillosos, conchas marinas, arcilla calcárea, greda, etc SiO2 y Al2O3,   obtenidos de Arcilla, arcilla esquistosa, pizarra, ceniza muy fina o arena para proporcionar sílice y alúmina.

caliza

Fe2O3, que se obtiene de mineral de hierro

mineral de hierro hematita

Con los dos primeros componentes se produce cemento Portland blanco, el tercero es un material fundente que reduce la temperatura de calcinación necesaria para la producción del cemento gris.

PROCESO DE ELABORACIÓN DEL CEMENTO EXTRACCIÓN Las calizas y las arcillas, materias primas fundamentales para la elaboración del cemento, se extraen de las canteras, a través de la perforación y voladura controlada, de este modo se fraccionan las rocas para ser transportadas a las trituradoras por los camiones.

TRITURACIÓN Después de la excavación, se realiza la trituración. Esta se realiza en dos etapas primero pasa por una trituradora primaria (los fragmento se reducen desde un tamaño de 1.5 m a 15cm) seguidamente el producto triturado pasa a la trituradora secundaría donde alcanza hasta un dímetro aproximado de 1 pulgada.

MOLIENDA En esta etapa se seleccionan las características de la harina cruda que se desea obtener, mediante un sistema que consta de cuatro balanzas dosificadoras, que suministran los materiales que se incorporan al proceso del molino para lograr la mezcla final. La molienda de materias primas (molienda de crudo) se realiza molino de bolas

Observación.- A partir de este punto en el proceso, los métodos aplicados divergen, en función de cómo se procesa el material antes de su entrada en el horno. Se distinguen cuatro tipos de proceso de fabricación: vía seca, vía semiseca, vía semihúmeda y vía húmeda.

OBTENCIÓN DEL CLINKER El Clinker se obtiene haciendo pasar el crudo por línea de calcinación, las cuales cuentan, cada una, con un Pre-calentador, un Horno y un Enfriador; equipos por donde pasará el crudo, uno tras otro, para transformarse finalmente en Clinker.

CLINKERIZACIÓN Clinker se obtiene a temperaturas del orden de los 1400 a 1450° C. Los hornos son tubos de acero y están revestidos interiormente por ladrillos refractarios para proteger el tubo y disminuir la pérdida de calor. Clinker, constituido por 4 compuestos básicos. Silicato tricalcico (3 CaO.SiO2) Silicato Bicalcico (2 CaO.SiO2) Aluminato tricalcico (3 CaO.Al2O3) Ferroaluminato tetracalcico (4 CaO.Al2O3.Fe2O3)

MOLIENDA El Clinker es sometido a una molienda mediante molinos de bolas hasta convertirlo en polvo finísimo adicionándose en esta etapa una proporción de yeso del alrededor de un 5% de su peso, destinado a regular el proceso de fraguado de la pasta de cemento, la que de otra manera se endurecería en forma casi instantánea. El cemento obtenido se denomina cemento Portland durante la molienda se puede adicionar otros productos naturales o artificiales, constituyendo así los cementos portland con adiciones o especiales.

Envase y Despacho del Cemento El cemento extraído de los silos es despachado tanto en bolsas de papel como a granel. Las bolsas son transportadas a las plataformas de los camiones por un sistema de fajas, mientras que los cargadores se limitan a cogerlas y acomodarlas. En el despacho a granel utilizamos camiones especiales.

PROPIEDADES FÍSICAS Y MECÁNICAS DEL CEMENTO Fraguado y endurecido El fraguado es la pérdida de plasticidad que sufre la pasta de cemento  Este proceso es controlado por medio del ensayo de la aguja de Vicat. .

FACTORES QUE INFLUYEN EN EL TIEMPO FRAGUADO: Finura del cemento.-  cuanto mayor sea la finura, menor será el tiempo de fraguado.

Temperatura.-

  a mayor temperatura, menor tiempo de fraguado

Meteorización.-   causado por el Agua de amasado.-  a menor cantidad almacenamiento prolongado, aumenta la duración del tiempo de fraguado Materia orgánica.-   que puede provenir del agua o de la arena, retrasa el fraguado y puede llegar a inhibirlo.

corresponde un fraguado mas corto. Humedad ambiente.-   a menor humedad menor tiempo de fraguado.

FINURA Influye decisivamente en la velocidad de reacciones químicas que tienen lugar durante el fraguado y el principio de este. Al entrar en contacto con el agua, los granos de cemento solo se hidratan en una profundidad de 0,01 [mm], por lo que si dichos granos fuesen muy gruesos, su rendimiento seria muy pequeño, al quedar en su interior un núcleo prácticamente inerte

RESISTENCIA MECÁNICA La velocidad de endurecimiento del cemento depende de las propiedades químicas y físicas del propio cemento y de las condiciones de curado, como son la temperatura y la humedad. La relación agua/cemento (A/C) influye sobre el valor de la resistencia última. La resistencia es medida a los 3, 7 y 28 días, teniendo estas que cumplir los valores mínimos, dados por la ASTM

Ensayo a la compresión: medida del desempeño real del concreto

EXPANSIÓN El exceso de cal libre o de magnesia en el cemento da por resultado expansión y la desintegración del hormigón hecho con ese cemento. En el caso de la cal libre, se debe a partículas de esta que no llegan a combinarse con los demás componentes y que van aumentando de volumen hasta explotar.

En el caso de la magnesia se debe a la formación de la periclasa, formada por el óxido de magnesio que se origina cuando el Clinker no ha sido enfriado rápidamente al salir del horno.

FLUIDEZ La fluidez es una medida de la consistencia de la pasta de cemento expresada en términos del incremento del diámetro de un espécimen moldeado por un medio cono, después de sacudir un número específico de veces.

TIPOS DE CEMENTO CEMENTO PORTLAND:   Cemento hidráulico producido mediante la pulverización del Clinker, compuesto esencialmente de silicatos de calcio.

Tipo I: cemento común, para usos generales Es el cemento Portland 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: cemento modificado para usos generales Se emplea cuando se prevé una exposición moderada al ataque por sulfatos o cuando se requiere un moderado calor de hidratación. (Puentes, tuberías de concreto)

Tipo III: cemento de alta resistencia inicial Cemento utilizado cuando se necesita que la estructura de concreto reciba carga lo antes posible o cuando es necesario desencofrar a los pocos días del vaciado, presenta una mala resistencia a los sulfatos.

Tipo IV: Cemento de bajo calor de hidratación Se usa donde se deban minimizar la tasa y la cantidad de calor generado por la hidratación. Por lo tanto, este cemento desarrolla la resistencia en una tasa más lenta que otros tipos de cemento. Se puede usar el cemento tipo IV en estructuras de concreto masivo (hormigón masa), tales como grandes presas por gravedad, donde la subida de temperatura derivada del calor generado durante el endurecimiento deba ser minimizada

Tipo V: cemento resistente a los sulfatos Usado donde se requiera una elevada resistencia a la acción concentrada de los sulfatos (canales, alcantarillas, obras portuarias, postes de concreto en contacto con suelos o aguas con alto contenido de sulfatos)

CEMENTO PORTLAND PUZOLÁNICO Se obtiene con la molienda del Clinker con la puzolana. Tiene resistencia parecida al cemento normal y resistente ataques al agua de mar, lo que lo hace aconsejable para construcciones costeras. Para que el cemento sea puzolánico debe contener entre el 15% y el 50% de la masa total. El cemento puzolánico se utiliza en construcciones que están en contactos directos con el agua, dada su resistencia tan alta en medios húmedos.

Cemento Portland blanco Cemento Portland de escoria de alto horno Cemento siderúrgico supersulfatado Cemento Portland adicionado Cemento Aluminoso

ALMACENAMIENTO Para un adecuado manejo y posterior buen rendimiento del cemento, se recomienda tener en cuenta los siguientes puntos almacenamiento de las bolsas de cemento se debe realizar en  El ambientes secos y ventilados, preferentemente en un depósito cerrado e impermeable.   Apilar en pilas de no más de 10 bolsas y sobre madera a unos 10 cm del piso y separar las pilas de las paredes, evitando el contacto de la bolsa con estos, para que el cemento no absorba humedad,  Apilarlas de modo de minimizar la circulación de aire entre ellas y cubrirlas con láminas de plástico resistente, protegiéndolas de corrientes de aire húmedo.   Almacenar las bolsas de modo de ir utilizándolas en el mismo orden en

ESTRUCTURA DE MERCADO PERUANO Las empresas que conforman en sector son 7 y a continuación detallamos los productos que fabrican: CEMENTO ANDINO Cemento Portland tipo I, II y V Cemento Portland Puzolánico tipo I (PM)

CALIZA CEMENTO INCA Cemento Portland tipo I y II

CEMENTOS LIMA Cemento Portland tipo I, marca "Sol" Cemento Portland tipo I-BA Cemento Portland tipo IP, marca "Súper Cemento Atlas" Cemento Portland tipo II-BA

CEMENTOS PACASMAYO Cemento Portland tipo I, II y V Cemento Portland MS-ASTMC-1157 CementoPortlandCompuestoTipo1Co.

CEMENTOS SELVA Cemento Portland tipo I Cemento Portland tipo II y V Cemento Portland Puzolánico tipo IP Cemento Portland Compuesto Tipo 1Co.

CEMENTO SUR (subsidiaria de cementos Yura) Cemento Portland tipo I ,II, V, marca "Rumi"

CEMENTO YURA Cemento Portland tipo I, II, V Cemento Portland Puzolánico IP

CONCRETO Es una mezcla de varios componentes en diversas proporciones que se combinan a mano o en mescladoras mecánicas, para producir un gel que se deja moldear y que al endurecer adquiere altas resistencias a esfuerzos de compresión El concreto esta compuesto por Cemento como material aglutinante Arena y grava como agregados

Agua Ocasionalmente aditivos para proporcionar características especiales

Usos del concreto El concreto se usa en vigas, columnas, pavimentos, cimentaciones, muros pantalla, muros de construcción, represas, puentes, tuberías, postes, adoquines, bloques estructurales, etc.

EL MORTERO Es un material de construcción que en estado endurecido presenta propiedades fisiscas y mecánicas similares a las del concreto Componentes del mortero Esta compuesto de la mescla de los siguiente elementos. Cemento (gris o blanco)   y / o otros cementantes como material aglutinante o pegante Arena fina o gruesa como agregado

Agua Aditivos en ocasiones para brindar al mortero de características especiales Uso de los morteros:  es ampliamente usado para la pega de ladrillos y bloques estructurales