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TIPOS DE CEMENTO PÓRTLAND En el mundo existen una gran variedad de tipos de cementos La norma ASTM especifica:

-8 tipos de cemento Pórtland, ASTM C150: I, IA, II, IIA, III, IIIA, IV, V. -6 tipos de cemento hidráulico mezclado, ASTM C595: IS, IP, P, I(PM), I(SM), S. Tipo IS.- Cemento Pórtland con escoria de alto horno Tipo IP.- Cemento Pórtland con adicion Puzolanica. Tipo P.- Cemento Pórtland con puzolana para usos cuando no se requiere alta resistencia inicial. Tipo I (PM).- Cemento Pórtland con Puzolana modificado. Tipo I (SM).- Cemento portland con escoria, modificado. Tipo S.- Cemento con escoria para la combinacion con cemento Portland en la fabricación de concreto y en combinacion con cal hidratada en la fabricación del mortero de albañilería. -3 tipos de cemento para mampostería, ASTM C91: N, M, S. TIPO I, cemento común, para usos generales, generales , es el que más se emplea para fines estructurales cuando no se requieren requieren de las propiedades propiedades especiales especificadas para los otros cuatro tipos de cemento. En las tablas 1.5 y 1.6 se dan diferentes características para los cementos Tipo I.

ESPECIFICACIONES

Norma Boliviana NB 011

Tipo Categoría resistente

I

Norma Española UNE 80-301 I

40

45

clinker %

95-100

95-99

componentes adicionales %

0a5

1a5

Composición

Requerimientos Químicos

Perdidas por calcinación, % Máx.

5,0

5,0

Residuo insoluble, % Máx.

3,0

5,0

Trióxido de azufre, % Máx.

3,5

4,5

Oxido de magnesio, % Máx.

6,0

-

17,0

-

7 días

25,0

30,0

28 días

40,0

45,0

Mínimo inicial, Minutos

45

60

Máximo final, Horas

10

12

2600

-

Autoclave, % máximo

0,8

-

Le Chatelier, mm máx.

10

10

Requerimientos Físicos Resistencia a la compresión, Mpa Mínima a los :3 días

Fraguado Vicat

Superficie especifica mínima, cm2/g Expansión

TABLA 1.6

ESPECIFICACIONES QUÍMICAS PARA LOS CEMENTOS TIPO I CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS

TIPO DE CEMENTO

(NB 061)

I

IP

IF

P

Perdida por calcinación (% máx.)

5

7

7

8

Residuo insoluble (% máx.)

3

-

5

-

Trióxido de azufre (S03) (% máx.)

3,5

4

4

4

6

6

6

Oxido de magnesio (MgO) (% máx.) 6

Puzolanicidad 8 o 15 días

-

-

-

>0

TIPO II, 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 hidratació n. Estas características se logran al imponer limitaciones en el contenido de C3A y C3S del ceme nto. 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.

TIPO III, cemento de alta resistencia inicial , recomendable cuando se necesita una resis tencia 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 co mpresión a los 7 días para los tipos I y II y una resistencia a la compresión a los 7 días casi igual a la resistencia a la compresión a los 28 días para los tipos I y II. Sin embargo, la resistencia última es más o menos la misma o menor que la de los tipos I y II.

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% cua ndo se requiere alta resistencia.

TIPO IV. Cemento de bajo calor de hidratación. Los porcentajes de C2S y C4AF son relativamente altos; El bajo calor de hidratación en el cemento tipo IV se logra limitando los compuestos que más influyen en la formación de calor por hidratación, o sea, C3A y C3S. Dado que estos co mpuestos también aportan la resistencia inicial de la mezcla de cemento, al limitarlos se tiene una mezcla que gana resistencia con lentitud. Este cemento se usa para estructuras de hormigón masivo, con bajas relaciones superficie/volumen. Requiere mucho más tiempo de curado que los otros tipos.

TIPO V. Cemento resistente a los sulfatos. La resistencia al sulfato se logra minimizand o el contenido de C3A (≤5%), pues este compuesto es el más susceptible al ataque por sulfatos.

Este tipo se usa en las estructuras expuestas a los sulfatos alcalinos del suelo o del agu a, 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 normalizad o los valores de resistencia para comparación con el hormigón de cemento tipo I.

TABLA 1.7

CARACTERÍSTICAS DE LOS CEMENTOS PÓRTLAND* Características Tipo*

Descripción

Opcionales

I

Uso General

1, 5

II

Uso general; calor de hidratación moderado y resistencia moderada a los sulfatos

1, 4, 5

III

Alta resistencia inicial

1, 2, 3, 5

IV

Bajo calor de hidratación

5

V

Alta resistencia a los sulfatos

5, 6

Características Opcionales 1.

Aire incluido, IA, IIA, IIIA.

2.

Resistencia moderada a los sulfatos: C3A máximo, 8%.

3.

Alta resistencia a los sulfatos: C3A máximo, 5%.

4. Calor de hidratación moderado: calor máximo de 290 kJ/kg (70cal/g) a los 7 días, o la suma de C3S y C3A, máximo 58%. 5. Álcali bajo: máximo de 0.60%, expresado como Na2O equivalente. 6. El limite de resistencia Alternativa de sulfatos esta basado en el ensayo de expansión de barras de mortero.

(*) Para cementos especificados en la ASTM C 150.

TABLA 1.8

COMPOSICIÓN TÍPICA DE LOS COMPUESTOS DE LOS

CEMENTOS PÓRTLAND

Tipo de cemento

Perdida por

Compuesto % C3SC2S C3A C4AF MgO SO3

CaO Libre %

Calcinación %

TABLA 1.9

I

55 19 10

7

2.8

2.9

1

1

II

51 24 6

11

2.9

2.5

0.8

1

III

57 19 10

7

3

3.1

1

1.6

IV

28 49 4

12

1.8

1.9

0.9

0.8

V

38 43 4

9

1.9

1.8

0.9

0.8

RESISTENCIAS DE LOS CEMENTOS TIPO I, II, III, IV Y V En el mundo existen una La norma ASTM especifica: gran variedad de tipos de cementos -6 tipos de Tipo IS.28 días -8 tipos de cemento cemento Cemento Pórtland, ASTM C150: I, hidráulico Pórtland IA, II, IIA, III, IIIA, IV, V. mezclado, con escoria ASTM C595: de alto IS, IP, P, horno

3 meses

I(PM), I(SM), S. Tipo IP.- Cemento Pórtland con adicion Puzolanica.

Tipo P.Cemento Pórtland con puzolana para usos cuando no se requiere alta resistencia inicial. Tipo I (PM).Cemento Pórtland con Puzolana modificado.

Tipo S.- Cemento con escoria para la combinacion con cemento Portland en la fabricación de concreto y en combinacion con cal hidratada en la fabricación del mortero de albañilería.

-3 tipos de cemento para mampostería, ASTM C91: N, M, S.

Tipo I 100 (SM).Cemento portland con escoria, modificado.

En el mundo existen una La norma gran variedad de tipos de ASTM cementos especifica:

100

96

100

110

100

-8 tipos de cemento Pórtland, ASTM C150: I, IA, II, IIA, III, IIIA, IV, V.

-6 tipos de cemento hidráulico mezclado, ASTM C595: IS, IP, P, I(PM), I(SM), S.

Tipo IS.62 Cemento Pórtland con escoria de alto horno

100

Tipo IP.- Cemento Pórtland con adicion Puzolanica.

Tipo P.Cemento Pórtland con puzolana

Tipo I (SM).Cemento portland

100

85

para usos con cuando no se escoria, requiere alta modificado. resistencia inicial. Tipo I (PM).Cemento Pórtland con Puzolana modificado.

CON INCLUSIÓN DE AIRE, ASTM C150: TIPO IA, IIA Y IIIA,.. Estos tipos tienen una composición semejante a las de los tipos I, II y III, excepto que durante la fabricación, se muele junto con estos últimos un agente inclusor de aire. Este constituye un mal método para obtener aire incluido, ya que no se puede hacer variar la dosis del agente para compensar otros factores que influya n en el contenido de aire en el hormigón. Estos cementos se usan para la producción de hormigón expuesto a heladas severas.

CEMENTOS MEZCLADOS ASTM C595: TIPO IS, IP, P, I(PM), I(SM), S. Estos cementos consisten en mezclas, que se muelen juntas, de clinker y ceniza muy fina, puzolana natural o calcinada, o bien, escoria, dentro de los límites en porcentaje especificados de los componentes. También pueden consistir en mezclas de cal de escoria y cal de puzolana. En general, pero no necesariamente, estos cementos dan lugar a una resistencia mayor a la reacción álcaliagregado, al ataque por sulfato y al ataque del agua de mar, pero requieren un curado de mayor duración y tienden a ser menos resistentes a los daños por la sal para deshelar y descongelar. Dan lugar a una menor liberación de calor y es posible que ganen resistencia con mayor lentitud, en especial a bajas temperaturas. Cementos Puzolánicos1.- Endurecen más lentamente, en especial en ambiente frío, y requieren en general más agua de amasado que el Pórtland normal; pero a largo plazo llegan a superar las resistencias de este, confiere al hormigón una elevada densidad, disminuyendo su porosidad y haciéndolo mas compacto, lo que aumenta su resistencia química. Todo ello lo ha ce recomendable para gran numero de obras (canales, pavimentos. obras en aguas muy puras o ambientes medianamente agresivos, hormigonados bajo agua, obras mar ítimas, etc.).

Cemento de Alto Horno.- Se obtiene por enfriamiento brusco en agua de la ganga fund ida procedente de procesos siderúrgicos. Dado su contenido en cal combinada, la escoria no es una simple puzolana, sino que tiene de por si propiedades hidráulicas, es decir, que es un verdadero cemento, fragua y endurece muy lentamente, por lo que debe ser acelerada por la presencia de algo que libere cal, como el clinker de Pórtland.

Estos cementos presentan poca retracción y un débil calor de hidratación, por lo que pueden ser utilizados sin riesgo en grandes macizos. A cambio y por la misma razón, son muy sensibles a las bajas temperaturas, que retardan apreciablemente su endurecimiento, por lo que no deben utilizarse por debajo de los + 5 ºC.

PARA MAMPOSTERÍA, ASTM C91, TIPO N, S Y M . Son cementos de baja resistencia utilizados exclusivamente en albañilería. El tipo M tiene la resistencia más alta, alcanzando 20MPa. Una característica de este tipo de cemento es su mayor plasticidad. Este tipo se usa también para revoque; asimismo, suele contener una piedra caliza finamente molida junto con el clinker y un plastificante inclusor de aire. Una marca que se encuentra en el mercado es CALCEMIT.

CEMENTO BLANCO. Este tipo cumple con los requisitos del tipo I o del tipo III, o los de ambos. En él se utilizan materias primas de bajo hierro y bajo manganeso y un apagado especial para producir un color blanco puro. API especial 10  para pozos petroleros. Este tipo consta de varias clases y está diseñado para satisfacer las condiciones de presión y temperatura elevadas que se encuentran en la inyección de grout en los pozos petroleros. Este tipo produce una pasta aguada de baja viscosidad y fraguado lento, tan líquida como es posible para facilitar el bombeo a presión en los pozos profundos. Es de bajo contenido de C3A, de molido grueso y no puede contener alguna sustancia para a yudar a la pulverización.

TIPOS EXPANSIVOS. Estos tipos se usan para inhibir la contracción del hormigón y mini mizar el agrietamiento. Tienen baja resistencia al sulfato.

CEMENTOS DE ALTA ALÚMINA . Este tipo contiene aluminatos de calcio, en lugar de silicatos de calcio. Tiene una elevada resistencia temprana (a las 24hrs) y propiedades refractarias. Puede experimentar un 40% de regresión en la resistencia después de secar durante un

periodo de 6 meses, si el hormigón no se mantiene frío durante las primeras 24 h después de mezclar y vaciar.