CEMENTO

CEMENTO

INTEGRANTES: BASUALDO LANDA JHON BRADLEYRAMOS BASTERES JUAN CARLOSTIMOTEO HUANCAYO HINO

INGENIERIA CIVILUNIVERSIDAD CATLICA SEDES SAPIENTIAE

ASIGNATURA: MATERIALES Y ACABADOS DE CONTRUCIN

Los materiales aglomerantes son todos aquellos materiales que presentan caractersticas hidrulicas, es decir, que en presencia del agua reaccionan y endurecen, el material aglomerante por excelencia es el cemento.MATERIALES AGLOMERANTES

CEMENTOSe denomina cemento a un conglomerante formado a partir de una mezcla de caliza y arcilla calcinadas y posteriormente molidas, que tiene la propiedad de endurecer al contacto con el agua. Mezclado con agregados ptreos (grava y arena) y agua, crea una mezcla uniforme, maleable y plstica que fragua y se endurece, adquiriendo consistencia ptrea, denominada hormign (en Espaa, parte de Sudamrica y el Caribe hispano) o concreto (en Mxico y parte de Sudamrica). Su uso est muy generalizado en construccin e ingeniera civil.

HISTORIA DEL CEMENTOANTECEDENTES HISTRICOS DEL CEMENTOLa historia del cemento es la historia misma del hombre en la bsqueda de un espacio para vivir con la mayor comodidad, seguridad y proteccin posible.

Prehistoria: Se utilizaron bloques de piedra de gran tamao y cuya estabilidad dependa de su colocacin.

Egipto: Se utilizan ladrillos adobe colocados en forma regular pegndolos con una capa de arcilla del Nilo.

Grecia y Roma: Se utiliza cal mezclada con arena para hacer mortero en la isla de creta. Los romanos adaptaron y mejoraron esta tcnica para lograr construcciones de gran durabilidad como son el Coliseo Romano y Panten Roma Los Griegos fueron los primeros en percatarse de las propiedades cementantes de los depsitos volcnicos al ser mezclados con cal y arena

Siglos lX al Xl: Se pierde el arte de calcinar para obtener cal. Los morteros usados son de mala calidad.Siglos XII al XIV: Revive el arte de preparar mortero con las tcnicas usadas por los romanos. Siglos XIV al XVII: El mortero producido es excelente y empieza a utilizarse en un proceso continuo.Siglo XVIII: Se erige el faro de Eddystone en Inglaterra. Se reconoce el valor de la arcilla sobre las propiedades hidrulicas de la cal.1756:John Smeaton, un ingeniero ingls, encuentra las proporciones para el cemento.Aparecen los primeros concretos.1800 - 1850:Este periodo fue caracterizado por la aplicacin de tres materiales: el acero, el cristal y el concreto que permitiran la industrializacin de la produccin, la prefabricacin, el rpido montaje y la pronta recuperacin de capital.

1873: Se construye el primer puente haciendo uso de concreto.1876: El Ing. Mazas aplica por primera vez el clculo de los elementos de concreto, fundamentando las bases de las resistencias de materiales.1877:Se funda la primera asociacin para fijar especificaciones del Cemento Portland, en Alemania para controlar la calidad del producto.1900:Las pruebas bsicas del cemento son estandarizadas.1903:Se comienzan a introducir las innovaciones del concreto armado a la arquitectura e ingeniera

DEFINICINCEMENTOSentido ms amplio adhesivo

En construccin e ingeniera civil

sustancia que une

arena + roca machacada masa slida

11CEMENTO PRIMITIVOCal apagada + arena argamasa.Pasta hecha: cal apagada + agua + arena

Endurecimiento gradual

Eliminacin del agua y la reaccin con el anhdrido carbnico atmosfrico para producir

CEMENTOS Son conglomerantes hidrulicos

Amasados con agua pastas Reacciones de hidrlisis e hidratacin fraguan y endurecen

Productos hidratados Mecnicamente resistentes y estables al aire y bajo aguaCEMENTOEmpleados en la construccin. Se presentan en estado de polvoMezcla de piedra caliza y arcilla (>22% arcilla) coccin a 1550 C

hasta un principio de fusin o vitrificacin

Trituradas y molidasPROCESO DE ELABORACION DEL CEMENTOEXPLOTACIN DE MATERIAS PRIMASDe las canteras de piedra se extrae la caliza y la arcilla

TRANSPORTE DE MATERIAS PRIMASUna vez que las piedras han sido extradas se transportan en camiones

TRITURACINEl material de las canteras es fragmentado y triturado a un tamao mximo de una y media pulgadas.

PREHOMOGENIZACINEs la mezcla proporcional de arcilla, caliza o cualquier otro material requerido

ALMACENAMIENTO DE MATERIAS PRIMASCada una de las materias primas es transportada por separado a silos donde son dosificadas para la produccin de distintos tipos de cemento.

HOMOGENIZACIN DE HARINA CRUDASe realiza en los silos equipados para lograr una mezcla homognea de material

CALCINACINParte medular del proceso donde se utilizan grandes hornos rotatorios, en cuyo interior a 1400 la harina se transforma en clinker que son pequeos mdulos gris de 3 a 4 cm.

MOLIENDA DE CEMENTOEl clinker es molido a travs de bolas de acero de diferentes tamaos a su paso por las dos cmaras del molino agregando yeso para alargar el tiempo de fraguado del cemento

ENVASE Y EMBARQUE DEL CEMENTOEl cemento es enviado a los silos de almacenamiento; de los que se extrae por sistemas neumticos o mecnicos, siendo transportado a donde ser envasado en sacos de papel o surtido directamente a granel en ambos casos se puede despachar en camiones tolvas de ferrocarril o barcos

COMPOSICIONQUIMICA DEL CEMENTO

COMPOSICION QUIMICA DEL CEMENTOLos cementos Portland tpicos consisten en mezclas de silicato triclcico (3CaOSiO2), aluminato triclcico (3CaOAl2O3) y silicato diclcico (2CaOSiO2) en diversas proporciones, junto con pequeas cantidades de compuestos de hierro y magnesio. Para retardar el proceso de endurecimiento se suele aadir yeso.

Los compuestos activos del cemento son inestables, y en presencia de agua reorganizan su estructura. El endurecimiento inicial del cemento se produce por la hidratacin del silicato triclcico, el cual forma una slice (dixido de silicio) hidratada gelatinosa e hidrxido de calcio. Estas sustancias cristalizan, uniendo las partculas de arena o piedras siempre presentes en las mezclas de argamasa de cemento para crear una masa dura.

COMPOSICIONQUIMICA DEL CLNKEREl clnker se compone de los siguientes xidos 1.- Oxido de calcio (Cal CaO) 60 69 %2.- Oxido de Silicio (Silice SiO2 ) 18- 24 %3.- Oxido de Aluminio (Alumina Al2 O3 ) 4 8 % 4.- Oxido de Hierro (Fe2O3 ) 1 8 %MgO, Na2O K2O. (pueden considerarse como accidentes debido a su pequeo porcentaje) .Por consiguiente, la composicin qumica del clinker se presenta por medio del sistema cuaternario: CaO SiO2 Al2 O3 - Fe2O3

La caliza aporta el CaO, la Arcilla aporta SiO2 y el Al2 O3 , La pirita o hematita aporta el Fe2O3

OXIDO DE ALUMINIOLlamado tambin alumina, se encuentra en la naturaleza en forma de corindon incoloro, se funde a 2 505 C. La alumina se halla combinada en la arcilla y la eliminacin de la silice da origen a la formacin de dos xidos hidratadosOXIDO DE SILICIOSe encuentra en abundancia en la naturaleza, formando parte de los silicatos en las variedades cristalizadas cuarzo, trdimita, cristobalita y en forma vtrea en la silice fundida.

OXIDO FERRICOEs muy abundante en la naturaleza, constituyendo el mineral de hierro llamado oligisto y hematites roja. Este oxido da el color al cemento.

SILICATOS DE CALCIOEl oxido de calcio y el oxido de silicio reaccionan a elevada temperatura, formando los siguientes compuestos

Silicato monoclcicoSilicato sesquiclcicoSilicato BiclcicoSilicato TriclcicoSilicato Pentaclcico

32ALUMINATOS DE CALCIOSe forman cuatro compuestos bien definido, los cuales son los siguientes. Aluminato monoclcicoAluminato triclcicoTrialuminato PentaclcicoPentaluminato Triclcico

FERRITOS CALCICOSEl oxido de caldio y el oxido de hierro reaccionan a gran temperatura para dar el ferrito monoclcico Caliza y marga para el aporte de CaO. Arcilla y pizarras para el aporte del resto xidos.TIPOS DE CEMENTOS SEGN N.T.P. 334.090 La NTP se aplica a los siguientes tipos de cemento adicionado que generalmente son concebidos para el uso indicado.

TIPOS DE CEMENTO:

Se diferencian por sus materiales que intervienen en su fabricacin.

1.Cemento Portland: la pierda caliza y el yeso.

2.Cemento puzolnico: la puzolana es una materia prima de origen volcnica .

Piedra calizaPuzolana(material volcnica)

TIPOS DE CEMENTOTIPOS DE CEMENTO CEMENTO PORTLAND: Cemento hidrulico producido mediante la pulverizacin del clinker, compuesto esencialmente de silicatos de calcio hidrulicos y que contiene generalmente una o mas de las formas de sulfato de calcio como una adicin durante la moliendaTIPOS DE CEMENTO PORTLAND:-Tipo I : normal es el cemento Prtland destinado a obras de concreto en general, cuando en las mismas no se especifique la utilizacin de otro tipo.(Edificios, estructuras industriales, conjuntos habitacionales)Libera mas calor de hidratacin que otros tipos de cemento

OBRAS EN GENERAL TIPO I:

Asentado de ladrillosTarrajeo de murosEnchape de cermica en piso

40Tipo II : de moderada resistencia a los sulfatos, es el cemento Prtland destinado a obras de concreto en general y obras expuestas a la accin moderada de sulfatos o donde se requiera moderado calor de hidratacin, cuando as sea especificado.(Puentes, tuberas de concreto)Tipo III : Alta resistencia inicial, como cuando se necesita que la estructura de concreto reciba carga lo antes posible o cuando es necesario desencofrar a los pocos das del vaciado

Tipo IV : Se requiere bajo calor de hidratacin en que no deben producirse dilataciones durante el fraguado

Tipo V : Usado donde se requiera una elevada resistencia a la accin concentrada de los sulfatos (canales, alcantarillas, obras portuarias)TIPOS DE CEMENTOTIPOS DE CEMENTO PORTLAND PUZOLNICO:-Prtland Puzolnico tipo IP : Donde la adicin de puzolana es del 15 40 % del total.-Prtland Puzolnico tipo I(PM) : Donde la adicin de puzolana es menos del 15 %-Prtland Puzolnico tipo P : Donde la adicin de puzolana es mas del 40%CEMENTOS ESPECIALES-Cemento Prtland Blanco-Cemento de Albailera-Cementos Aluminosos-Cementos compuestosTIPOS DE CEMENTO- Aplicaciones Nacionales

Represa en Antamina, cemento Prtland tipo IIComplejo habitacional y comercial, cemento Prtland tipo IPunta Lagunas de San Juan, cemento Prtland puzolnico tipo I (PM) CEMENTO BLANCO: Es un tipo de cemento portland de un color gris muy claro (blancura mayor del 85%), empleado tanto en piezas prefabricadas como en acabados de suelos y albailera en general.

COMPOSICIN QUMICA: Los cementos blancos vara segn el tipo resistente y el fabricante, pero la cantidad de xido frrico no supera el 1%, siendo este porcentaje menor cuanto ms blanco sea el cemento. Por ejemplo, un cemento con una blancura del 92% tiene tan slo un 0,2% de (Fe2O3).CARACTERSTICAS MECNICAS: similares a las de los cementos grises. Existen cementos blancos de muchas clases: desde cementos de composicin, no resisten condiciones agresivas, como el contacto con el agua de mar.El cemento blanco necesita ms agua que los cementos normales, y su tiempo de inicio de fraguado es menor (en torno a 60 minutos).USOS:Puede utilizarse en la construccin de todo tipo de elementos o estructuras de concreto simple o armado. Es compatible con todos los materiales de construccin convencionales logrando excelentes resultados en la construccin tradicional de pisos, castillos, trabes, zapatas, losas, columnas, etc. productos industrializados de concreto, bloques, adoquines, etc.

Debido a su blancura, se emplean en prefabricados de hormign y a veces en edificios de "hormign visto" (esto es: que no tienen posteriores revestimientos de acabado). En albailera se utilizan en lechadas para sellar las juntas de azulejos o de baldosas de suelo. Tambin es el cemento de preferencia cuando se emplean aditivos colorantes.Cemento puzolnico :est formado por: 55 a 70% de Clinker Portland 30 a 45% de puzolana 2 a 4% de yeso

Este cemento es ideal para ser usado en climas calurosos o para coladas de grandes dimensiones. El cemento volcnico se emplea generalmente donde se necesita alta permeabilidad y durabilidad.

Mejora en las propiedades del cemento puzolnico:

El cemento puzolnico se produce a partir de mezclar ntimamente y moler en un molino de bolas hasta fino polvo una mezcla de hidrato de cal y puzolana, con una proporcin promedio de 70% de puzolana y 30% de cal. El material producido requiere tener una finura similar a la del cemento portland ordinario (250-300 m/kg).

El cemento puzolnico tipo CP40 ha sido desarrollado y producido por el CIDEM, centro de investigaciones de la Universidad Central de Las Villas, Cuba.Las ventajas que ofrece el cemento puzolnico sobre el resto se detallan a continuacin:

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 compresin. Incremento de la impermeabilidad por la reduccin de grietas en el fraguado. Disminucin del calor de hidratacin. Mejora en la resistencia a la abrasin. Aumento la resistencia del acero a la corrosin. Menor necesidad de agua. TIPOS DE CEMENTOS EN EL MERCADO NACIONALLa industria de cemento ha experimentado un sostenido crecimiento en los ltimos tres aos, impulsada por la reactivacin dela demanda interna y el poder adquisitivo de la poblacin, los cuales motivaron una mayor inversin privada en infraestructura. La reactivacin del sector construccin que sustenta el crecimiento de la industria cementera es relativamente generalizada, tanto en el segmento de vivienda como en el de locales comerciales e infraestructura de transporte. .La industria presenta diversas ventajas competitivas, entre las que destacan barreras naturales a la entrada, tales como mercados geogrficos definidos y disponibilidad de materias primas, as como el bajo costo de insumos y el alto poder renegociacin frente a clientes y proveedores. La industria mantiene un adecuado nivel de inversiones y actualizacin tecnolgica, y parte de su estrategia consiste en diversificar sus fuentes de ingresos, mediante el incremento en la oferta de productos. Por su parte, la costumbre del mercado local de utilizar predominantemente el cemento en las edificaciones permite consolidar el posicionamiento de las cementeras. Sin embargo, la fuerte competencia generada por la produccin informal de productos no aptos para la construccin presiona a la baja los precios del cemento, perjudicando los mrgenes de utilidad. Asimismo, los elevados costos de transporte reducen la posibilidad de diversificar las fuentes de ingresos mediante exportaciones, y las empresas cementeras an se encuentran bastante concentradas en pocos mercados y productos.EMPRESAS PRODUCTORAS DE CEMENTO:

Cemento Andino S.A.Cemento Lima S.A.Cemento Pacasmayo S.A.Cemento Sur S.A. Cemento Yura S.A. Cemento selva S.A.Cemento Quisquea S.A.

FABRICAS DE CEMENTO1. CEMENTOS LIMA: Fbrica: Atocongo LimaProceso: secoCombustible: Carbn Capacidad instalada de Clinker(TM): 1 100 000, 2 580 000Tipos: Portland tipo I Marca Sol Portland puzolanico tipo IP Marca sper cemento atlas

2. CEMENTOS PACASMAYO: Fbrica: Planta Pacasmayo La LibertadProceso: secoCombustible: Carbn Capacidad instalada de Clinker(TM): 150 000, 690 000Tipos: Portland tipo I Portland puzolanico tipo IPPortland tipo IIPortland tipo VPortland MS-ASTM C-1157FABRICAS DE CEMENTO3. CEMENTO ANDINO: Fbrica: Condorcocha TarmaProceso: secoCombustible: Carbn Capacidad instalada de Clinker(TM): 460 000, 600 000Tipos: Portland tipo I Portland tipo II Portland tipo V4. CEMENTOS YURA: Fbrica: Yura - ArequipaProceso: secoCombustible: Petrleo Capacidad instalada de Clinker(TM): 260 000, 410 000Tipos: Portland tipo I Portland puzolanico tipo IPPortland puzolanico tipo IPMCemento de albailera, marca estuco Flex

FABRICAS DE CEMENTO5. CEMENTO SUR: Fbrica: Coracoto JuliacaProceso: hmedoCombustible: Carbn Capacidad instalada de clinker(TM): 92 000, 63 000Tipos: Portland tipo I, marca RUMI Portland puzolanico tipo IP, marca INTI Portland tipo II Portland tipo V

ALMACENAMIENTO EN OBRAALMACENAJE DE MATERIALES EN OBRA Tener presente las siguientes recomendaciones para el almacenaje de cemento en obra, para evitar perdida en las propiedades o caractersticas de este material

Determinar la superficie mnima de bodega necesaria a construir en obra para almacenar los sacos de cemento. El diseo de las bodegas se realiza durante etapas previas a la construccin considerando: Superficies disponibles en la obra para la materializacin de la bodega. Cronograma de la obra de acuerdo a consumos promedios esperados de cemento. de acuerdo a volmenes de hormign a confeccionar. Medios de aprovisionamiento del cemento. Stock mnimo con el cual se debe contar en la bodega. Ubicacin de los equipos de mezclado de hormign.

Considerar la cantidad de cemento necesario para la fabricacin de hormign proyectado cada 15 o 20 das, de manera de evitar un tiempo prolongado de almacenaje del cemento. En caso de tener que almacenar el cemento por ms tiempo del considerado, que ste no supere ms de 45 das en bodega o lo dispuesto por la empresa proveedora del cemento. Si se necesita almacenar el cemento por un periodo largo de tiempo, debe almacenarse en un lugar seco para evitar que este sufra meteorizacin, para esto, las bodegas donde se almacenen los sacos de cemento deben contar con buena ventilacin evitando la humedad directa. Las bodegas deben tener el piso separado del terreno natural de manera de evitar el traspaso de humedad. Los sacos de cemento debern apilarse dejando una distancia entre stos y las paredes de la bodega y no apilar ms de 10 sacos de altura para evitar la compactacin del cemento.

Llevar un control riguroso del cemento que se tenga en bodega y almacenarlo de manera que se facilite su uso respecto al tiempo que lleva en obra (orden cronolgico de recepcin) de manera de evitar el envejecimiento de alguna partida rezagada. Durante la recepcin del cemento en obra, controlar el adecuado estado de los sacos, rechazando cualquier saco que presente algn tipo de deterioro que pueda perjudicar sus propiedades. De existir largas estadas de almacenamiento, se recomienda ir rotando la posicin de los sacos, aprovechando de darles golpes de manera de soltar el cemento que se aprieta durante el almacenado. Adems, se recomienda cubrir los sacos con lminas de polietileno (plstico) que los cubra a cabalidad.