CEMENTO

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. Hasta este punto la molienda entre estas rocas es llamada clinker, esta se convierte en cemento cuando se le agrega yeso, este le da la propiedad a esta mezcla para que pueda fraguar y endurecerse, su uso está muy generalizado en construcción e ingeniería civil.

Se pueden establecer dos tipos básicos de cementos:

1. de origen arcilloso: obtenidos a partir de arcilla y piedra caliza en proporción 1 a 4

aproximadamente;

2. de origen puzolánico: la puzolana del cemento puede ser de origen orgánico o

volcánico.

Existen diversos tipos de cemento, diferentes por su composición, por sus propiedades de

resistencia y durabilidad, y por lo tanto por sus destinos y usos.

Desde el punto de vista químico se trata en general de una mezcla de silicatos y

aluminatos de calcio, obtenidos a través del cocido de calcáreo, arcilla y arena. El material

obtenido, molido muy finamente, una vez que se mezcla con agua se hidrata y solidifica

progresivamente. Puesto que la composición química de los cementos es compleja, se

utilizan terminologías específicas para definir las composiciones.

CEMENTO PORTLAND

El cemento Portland es un conglomerante o cemento hidráulico que cuando se mezcla

con áridos, agua y fibras de acero discontinuas y discretas tiene la propiedad de

conformar una masa pétrea resistente y duradera denominada hormigón. Es el más usual

en la construcción y es utilizado como aglomerante para la preparación del hormigón

(llamado concreto en Hispanoamérica). Como cemento hidráulico tiene la propiedad

de fraguar y endurecer en presencia de agua, al reaccionar químicamente con ella para

formar un material de buenas propiedades aglutinantes.

CEMENTOS PORTLAND ESPECIALES

Los cementos portland especiales son los cementos que se obtienen de la misma forma

que el portland, pero que tienen características diferentes a causa de variaciones en el

porcentaje de los componentes que lo forman.

TIPOS DE CEMENTO PORTLAND

TIPO I:cemento de uso general, no se requiere de propiedades y características

especiales • TIPO II: Resistente ataque moderado de sulfatos, como por ejemplo en las

tuberías de drenaje (muros de contención, pilas, presas) • TIPO III: Altas resistencias a

edades tempranas, a 3 y 7 días • TIPO IV: Muy bajo calor de hidratación (Presas) • TIPO

V: Muy resistente acción de los sulfatos (Plataforma marina)

PORTLAND FERRICO

El portland férrico está caracterizado por un módulo de fundentes de 0,64. Esto significa que

este cemento es muy rico en hierro. En efecto se obtiene introduciendo cenizas de pirita o

minerales de hierro en polvo. Este tipo de composición comporta por lo tanto, además de una

mayor presencia de Fe2O3(oxido ferroso), una menor presencia de 3CaOAl2O3 cuya

hidratación es la que desarrolla más calor. Por este motivo estos cementos son

particularmente apropiados para ser utilizados en climas cálidos.

CEMENTO BLANCOS

Contrariamente a los cementos férricos, los cementos blancos tienen un módulo de

fundentes muy alto, aproximadamente 10. Estos contienen por lo tanto un porcentaje

bajísimo de Fe2O3. EI color blanco es debido a la falta del hierro que le da una tonalidad

grisácea al Portland normal y un gris más oscuro al cemento ferrico. La reducción del

Fe2O3 es compensada con el agregado de fluorita (CaF2) y decriolita (Na3AlF6), necesarios

en la fase de fabricación en el horno.

CEMENTO DE MEZCLAS

Los cementos de mezclas se obtienen agregando al cemento Portland normal otros componentes como la puzolana. El agregado de estos componentes le da a estos cementos nuevas características que lo diferencian del Portland normal.

Cemento puzolánico

Se denomina puzolana a una fina ceniza volcánica que se extiende principalmente en la

región del Lazio y la Campania, su nombre deriva de la localidad de Pozzuoli, en las

proximidades de Nápoles, en las faldas del Vesubio. Posteriormente se ha generalizado a

las cenizas volcánicas en otros lugares.

Cemento siderúrgico

Por los mismos motivos que el cemento puzolánico, el cemento siderúrgico tiene mala

resistencia a las aguas agresivas y desarrolla más calor durante el fraguado. Otra

característica de estos cementos es su elevada alcalinidad natural, que lo rinde

particularmente resistente a la corrosión atmosférica causada por los sulfatos, tiene alta

resistencia química, de ácidos y sulfatos, y una alta temperatura al fraguar.

CEMENTO DE FRAGUADO RAPIDO

El cemento de fraguado rápido, también conocido como "cemento romano ó prompt

natural", se caracteriza por iniciar el fraguado a los pocos minutos de su preparación con

agua. Se produce en forma similar al cemento Portland, pero con el horno a una

temperatura menor (1.000 a 1.200 °C).1 Es apropiado para trabajos menores, de fijaciones

y reparaciones, no es apropiado para grandes obras porque no se dispondría del tiempo

para efectuar una buena aplicación.

CEMENTO ALUMINOSO

El cemento aluminoso también recibe el nombre de «cemento fundido», pues la

temperatura del horno alcanza hasta los 1.600 °C, con lo que se alcanza la fusión de los

componentes. El cemento fundido es colado en moldes para formar lingotes que serán

enfriados y finalmente molidos para obtener el producto final.

Propiedades físicas del cemento de aluminato de calcio

Fraguado: Normal 2-3 horas.

Endurecimiento: muy rápido. En 6-7 horas tiene el 80% de la resistencia.

Estabilidad de volumen: No expansivo.

Calor de hidratación: muy exotérmico.

ETAPAS DE FABRICACION DEL CEMENTO

1.- Explotación de materias primas: consiste en la extracción de las piedras calizas y las

arcillas de los depósitos o canteras, las cuales dependiendo de sus condiciones físicas se

hacen con los diferentes sistemas de explotación; luego el material se transporta a la fábrica.

2.- Preparación y clasificación de las materias primas: una vez extraídos los materiales, en la

fábrica se reduce el tamaño de la caliza siguiendo ciertas especificaciones dada para la

fabricación. Su tamaño se reduce con la trituración hasta que su tamaño oscile entre 5 y

10 mm.

3.- Homogeneización: consiste en mezclar las arcillas y calizas, que ya han sido trituradas. Se

lleva a cabo por medio de bandas transportadoras o molinos, con el objetivo de reducir su

tamaño hasta el orden de diámetro de medio milímetro. En esta etapa se establece la primera

gran diferencia de los sistemas de producción del cemento, (procesos húmedos y procesos

secos).

4.- Clinkerización: consiste en llevar la mezcla homogeneizada a hornos rotatorios a grandes

temperaturas, aproximadamente a 1450°C. En la parte final del horno se produce la fusión de

varios de los componentes y se forman gránulos de 1 a 3 cm de diámetro, conocidos con el

nombre de clínker.

5.- Enfriamiento: después que ocurre el proceso de clinkerización a altas temperaturas, viene

el proceso de enfriamiento que consiste en una disminución de la temperatura para poder

trabajar con el material. Este enfriamiento se acelera con equipos especializados.

6.- Adiciones finales y molienda: una vez que el clínker se ha enfriado, se prosigue a obtener

la finura del cemento, que consiste en moler el clínker. Después se le adiciona yeso con el fin

de retardar el tiempo de fraguado.

7.- Empaque y distribución: esta última etapa consiste en empacar el cemento fabricado en

sacos de 50 kilogramos, (en Uruguay, desde abril del 2008 las bolsas que contienen cualquier

materia prima, sea portland, harina , etc. no puede superar los 25kg) teniendo mucho cuidado

con diversos factores que puedan afectar la calidad del cemento. Luego se transporta y se

distribuye con cuidados especiales.

CUALIDADES DEL CEMENTO

1.- Resistencia: la resistencia a la compresión es afectada fuertemente por la relación

agua/cemento y la edad o la magnitud de la hidratación.

2.- Durabilidad y flexibilidad: ya que es un material que no sufre deformación alguna.

3.- El cemento es hidráulico porque al mezclarse con agua, reacciona químicamente hasta

endurecer. El cemento es capaz de endurecer en condiciones secas y húmedas e incluso,

bajo el agua.

4.- El cemento es notablemente moldeable: al entrar en contacto con el agua y los agregados,

como la arena y la grava, el cemento es capaz de asumir cualquier forma tridimensional.

5.- El cemento (y el hormigón o concreto hecho con él) es tan durable como la piedra. A pesar

de las condiciones climáticas, el cemento conserva la forma y el volumen, y su durabilidad se

incrementa con el paso del tiempo.

6.- El cemento es un adhesivo tan efectivo que una vez que fragua, es casi imposible romper

su enlace con los materiales tales como el ladrillo, el acero, la grava y la roca.

7.- Los edificios hechos con productos de cemento son más impermeables cuando la

proporción de cemento es mayor a la de los materiales agregados.

8.- El cemento ofrece un excelente aislante contra los ruidos cuando se calculan

correctamente los espesores de pisos, paredes y techos de concreto.