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PRESENTACION
Este trabajo comprende cuatro grandes temas, muy importantes para el Ing. Civil; tales
como: cemento, aditivos, patologa del concreto cada uno de ellos son bsicos para la
ejecucin de cualquier obra civil.
Para toda obra civil se cuenta con el concreto cuyas caractersticas son la resistencia,
versatilidad, durabilidad, economa y para satisfacer estas caractersticas se debe de tener
en cuenta un buen cemento,un componente importante adems del agregado, el agua;
teniendo as un cuarto componente denominado aditivo. Este ltimo componente
qumico en proporciones adecuadas, modifica las caractersticas y propiedades del
hormign fresco y del endurecimiento como el fraguado, la trabajabilidad, la resistencia,
durabilidad, etc.
El concreto, como cualquier otro elemento expuesto al medio ambiente pasa por severos
efectos denominados patologas del concreto, es llamado as por el estudio de los
defectos y fallos del concreto que ocurren antes, durante y despus de est.
En este trabajo no solo hablaremos; sobre el cemento, aditivos y patologa del concreto,
sino tambin tocaremos una pieza de construccin; que es empleado en albailera, como
es el caso del ladrilloel que posee propiedades trmicas y de resistencia de este material
que con el tiempo alcanzaron un gran avance, colocndolo en la actualidad como una de
las mejores alternativas tcnicas y econmicas entre los materiales de construccin
disponibles
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EL CEMENTO
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CAPTULO IINTRODUCCN
1.1.
HISTORIA
Fue al principio del siglo diecinueve que Louis Vicat (1786-1861), un joven ingeniero
civil de 22 aos, condujo trabajos de investigacin sobre las propiedades hidrulicas en
las mezclas de ceniza volcnica y cal, quien determin con precisin las proporciones
de piedra caliza y slice que se necesitan para hacer la mezcla. Louis Vicat public los
resultados de su investigacin, pero no hizo la aplicacin para una patente.
1.1.1. EDADES DEL CEMENTO1.1.1.1. PRE-HISTORIA
Hace 8.000 aos, la mezcla de cemento con agua, arena y ridos dio
como resultado un nuevo material que se poda moldear fcilmente
y que, cuando endureca, adquira caractersticas de solidez,
resistencia y durabilidad notables. Este nuevo material fue el origen
del hormign.
1.1.1.2. EDAD ANTIGUAEl pueblo egipcio ya utilizaba un mortero (mezcla de arena con
materia cementosa) para unir bloques de piedra y levantar sus
prodigiosas construcciones. Parte de una de las pirmides de Gizeh
(2.600 a.C.) fue levantada con hormign, y en el mural de Tebas
(1.950 a.C.) se conservan escenas de hombres fabricando hormigny aplicndolo en una obra.
Los constructores griegos y romanos descubrieron que ciertos
materiales procedentes de depsitos volcnicos. La civilizacin
romana utilizaba el hormign en la construccin de grandes
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edificios, y tambin en la red de agua potable y en la evacuacin de
aguas residuales. Entre otros ejemplos romanos de utilizacin de
hormigones, se pueden destacar los siguientes:
El anfiteatro de Pompeya, construido en el ao 75 a.C.,muestra anillos de hormign en su permetro.
El Coliseo de Roma, construido en el ao 82 d.C., contienehormign en los cimientos, los muros interiores y la
estructura.
El Panten de Roma, construido en el ao 127 d.C., donde seutiliz un hormign aligerado para construir la cpula, de 50
m de dimetro.
En diversas canalizaciones de agua, con numerosos ejemplos.
1.1.1.3. HORMIGN MEDIEVALDespus del gran papel del hormign en las construcciones del
Imperio Romano, no se encuentran muestras de su uso hasta el ao
1.200, en que se vuelve a utilizar para la construccin de grandes
obras como la Catedral de Salisbury en Inglaterra, cuyos cimientos
estn hechos de hormign.
1.1.1.4. CEMENTO PORTLANDA partir de mediados del siglo XVIII, se empezaron a realizar una
serie de investigaciones relacionadas con el cemento y el hormign.
As, en 1.759, John Smeaton, un ingeniero de Leeds, en el Reino
Unido, desarroll un nuevo mortero para unir los bloques de piedra
del faro de Eddystone. Al cabo de pocos aos, el reverendo James
Parker cre un nuevo cemento de manera accidental al quemar
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unas piedras calizas. Este nuevo cemento, denominado cemento
romano porque se pensaba que era el que se haba utilizado en la
poca romana, se patent y se empez a utilizar en diversas obras
en el Reino Unido.
En 1.824, James Parker y Joseph Aspdin patentaron un nuevo
cemento hidrulico artificial, fabricado por la combustin conjunta
de caliza y carbn, que denominaron Portland Cement por su color
oscuro, similar a la piedra de la isla de Portland. En sus inicios este
material no fue demasiado empleado.
Hacia finales del siglo XIX, el proceso de industrializacin y la
introduccin de hornos rotatorios propiciaron la extensin de su uso
para todo tipo de aplicaciones.
1.1.1.5. POCA ACTUALHoy en da, los hormigones fabricados con cemento portland
admiten mltiples posibilidades de aplicacin. La diversidad de
caractersticas pone al alcance de la sociedad un amplio abanico de
modalidades para escoger. Todas las modalidades de hormigones
han demostrado a lo largo del tiempo sus excelentes propiedades y
su elevado grado de durabilidad y resistencia, lo que se puede
constatar en las grandes edificaciones, las obras pblicas o los
conjuntos artsticos (como esculturas), muestra de la funcionalidad y
el buen comportamiento de todo un clsico actual.
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CAPTULO IIEL CEMENTO
2.1.DEFINICIN
El cemento es un material de construccin formado por la mezcla de varios
elementos adhesivos. Este resistente material debe su nombre a lo que los
romanos denominabas opus caementitium, que del latn al espaol es traducible
como obra cementicia.
Ya en nuestros das, el cemento, sigue comportndose como un adhesivo, sin
embargo, su mayor uso se encuentra en la construccin de grandes edificios y todo
tipo de construcciones relacionadas a las obras de la ingeniera civil.
El cemento se conoce tambin por el nombre de cemento hidrulico, nombre que
incluye a todas aquellas sustancias aglomerantes que hacen fraguar y endurecer la
mezcla con agua, lo que puede suceder incluso, bajo el agua.
Debido a sus caractersticas, el cemento es utilizado para construcciones que
requieren de gran firmeza y resistencia, usndose para la construccin de
cimientos y muros de grandes edificios y hogares.
Adems es posible encontrarlo en la fabricacin de monumentos y estatuas que
adornan nuestras ciudades, sin embargo, para este uso, el cemento utilizado es
uno de color blanco, ya que el clsico de color gris le da un acabado poco esttico.
De este modo, podemos notar que el cemento se encuentra presente en casi cada
rincn de nuestras ciudades y hogares.
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2.2.CLASES DE CEMENTO2.2.1. CEMENTO PORTLAND
El cemento portland es el ms utilizado para la preparacin del hormign.
Es el producto que se obtiene de la pulverizacin de clinker portland, junto
con la adicin de un o ms formas de yeso. Se permite tambin la adicin
de otros productos siempre y cuando estos no afecten las propiedades del
cemento resultante, y para esto se debe pulverizar junto con el clinker todo
producto adicional.
Cuando el cemento portland se mezcla junto con el agua, se obtiene un
producto con caractersticas adherentes que solidifica en algunas horas y se
endurece progresivamente durante un periodo de varias semanas hasta
adquirir su resistencia caracterstica. Este proceso de solidificacin, se debe
a un proceso llamado hidratacin mineral.
2.2.2.1. CEMENTO TIPO IEste tipo de cemento es de uso general, y se emplea cuando no se
requiere de propiedades y caractersticas especiales que lo protejan
del ataque de factores agresivos como sulfatos, cloruros y
temperaturas originadas por calor de hidratacin.
Entre los usos donde se emplea este tipo de cemento estn:
Pisos
Pavimentos Edificios Estructuras Elementos prefabricados
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2.2.2.2. CEMENTO TIPO IIEl cemento portland tipo II se utiliza cuando es necesaria la
proteccin contra el ataque moderado de sulfatos, como por
ejemplo en las tuberas de drenaje, siempre y cuando las
concentraciones de sulfatos sean ligeramente superiores a lo
normal, pero sin llegar a ser severas (en caso de presentarse
concentraciones mayores se recomienda el uso de cemento Tipo V,
el cual es altamente resistente al ataque de los sulfatos).
Genera normalmente menos calor que el cemento tipo I, y este
requisito de moderado calor de hidratacin puede especificarse a
opcin del comprador. En casos donde se especifican lmites
mximos para el calor de hidratacin.
Puede emplearse en:
Obras de gran volumen Particularmente en climas clidos Muros de contencin Pilas Presas, etc.
2.2.2.3. CEMENTO TIPO IIIEste tipo de cemento desarrolla altas resistencias a edades
tempranas, a 3 y 7 das. Esta propiedad se obtiene al molerse el
cemento ms finamente durante el proceso de molienda. Su
utilizacin se debe a necesidades especficas de la construccin.
Su utilizacin se debe a necesidades especficas de la construccin.
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Cuando es necesario retirar cimbras lo ms pronto posible Carreteras y autopistas
2.2.2.4. CEMENTO TIPO IVEl cemento Portland tipo IV se utiliza cuando por necesidades de la
obra, se requiere que el calor generado por la hidratacin sea
mantenido a un mnimo.
El desarrollo de resistencias de este tipo de cemento es muy lento
en comparacin con los otros tipos de cemento. Los usos y
aplicaciones del cemento Tipo IV estn dirigidos a obras con
estructuras de tipo masivo, como por ejemplo grandes presas.
La hidratacin inicia en el momento en que el cemento entra en
contacto con el agua; el endurecimiento de la mezcla da principio
generalmente a las tres horas, y el desarrollo de la resistencia se
logra a lo largo de los primeros 30 das, aunque ste contina
aumentando muy lentamente por un perodo mayor de tiempo.
En la fabricacin del cemento se utilizan normalmente calizas de
diferentes tipos, arcillas, aditivos (como el mineral de fierro cuando
es necesario) y en ocasiones materiales silicosos y aluminosos.
Estos materiales son triturados y molidos finamente, para luego ser
alimentados a un horno rotatorio a una temperatura de 1,400
grados centgrados y producir el clinker.
Estn dirigidos a obras con estructuras de tipo masivo:
Grandes presas.
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2.2.2.5. CEMENTO TIPO VEste tipo se usa en las estructuras expuestas a los sulfatos alcalinos
del suelo o del agua, a los sulfatos de las aguas freticas y para
exposicin al agua de mar.
Estructuras expuestas a sulfatos alcalinos del suelo y del agua. Estructuras expuestas a sulfatos de aguas freticas. Estructuras expuestas al agua de mar.
2.2.3. CEMENTO PORTLAND ESPECIALSe obtienen de la misma forma que el cemento portland, pero estos
tienen caractersticas diferentes a causa de variaciones en
porcentaje de los componentes que lo forman.
Es el ms usual en la construccin, utilizado comoaglomerante para la preparacin del hormign o concreto.
2.2.3.1.CEMENTO PORTLAND FRRICOEste cemento es muy rico en hierro, est formado por un
mdulo de fundetes de 0,64. Este cemento se obtiene
introduciendo cenizas de pirita o minerales de hierro en
polvo. Por una mayor presencia de xido ferroso (Fe2O3) y
menor presencia de aluminato de calcio (3CaOAl2O3), este
cemento es apropiado para ser utilizados en climas clidos
Los mejores cementos frricos son aquellos que tienen un
mdulo de cal muy bajo, y esto evita que el cemento sea
atacado por aguas agresivas. Son mucho ms resistentes a las
aguas agresivas.
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2.2.3.2.CEMENTO BLANCOLos cementos blancos, a diferencia de los frricos, tienen un
mdulo de fundetes muy elevado. Por lo tanto contienen un
bajsimo porcentaje de xido frrico (Fe2O3).
Su color blanco se debe a la falta de hierro. Tienen una
blancura mayor al 85%.
La reduccin del Fe2O3 se compensa con el agregado de
fluorita (CaF2) y de criolita (Na3AlF6), necesarios para la
fabricacin en el horno.
Se utiliza en:
Prefabricados de hormign.Edificios de hormign visto.Sellar las juntas de azulejos o baldosas del suelo.
2.2.4. CEMENTO DE MEZCLASe obtienen agregando al cemento Portland normal otros
componentes como la puzolana. El agregado de estos componentes
le da a este cemento nuevas caractersticas que lo diferencian del
portland normal.
2.2.4.1.CEMENTO PUZOLNICOSe denomina puzolana a una fina ceniza volcnica que se
extiende principalmente en la regin del Lazio y la
Pampania, su nombre deriva de de localidad de Pozzuli, en
las proximidades de Npoles, en las faldas de Vesubio. Se
generalizado a las cenizas volcnicas en otros lugares.
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Podemos encontrar 4 tipos de puzolana: negra, blanca, gris y
roja.
Al mezclarlo con cal (en una relacin de 2 a 1) se comporta
como cemento puzolnico, y permite la preparacin de una
buena mezcla, que puede fraguar incluso bajo agua.
La puzolana es una piedra de naturaleza cida, muy reactiva
y, puede obtenerse a bajo precio.
En cuanto a su composicin, un cemento puzolnico contiene
aproximadamente:
5570 % de Clinker Portland 3045 % de puzolana 24 % de yesoEste cemento es adecuado para ser usado en climas clidos o
para coladas de grandes dimensiones. Se usa principalmente
en elementos en los que se necesita alta impermeabilidad y
durabilidad2.2.4.2.CEMENTO SIDERRGICO
La puzolana ha sido sustituida en muchos casos por la ceniza
de carbn proveniente de las centrales termoelctricas,
escoria de fundiciones o residuos obtenidos calentando
elcuarzo. Estos componentes son introducidos entre el 35
hasta el 80%. El porcentaje de estos materiales puede ser
particularmente elevado, siendo que se origina a partir de
silicatos, es un material potencialmente hidrulico.
http://es.wikipedia.org/wiki/Cuarzohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cuarzo -
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Esta debe sin embargo ser activada en un ambiente alcalino,
es decir en presencia de iones OH-. Es por este motivo que
debe estar presente por lo menos un 20 % de cemento
Portland normal. Por los mismos motivos que el cemento
puzolnico, el cemento siderrgico tambin tiene buena
resistencia a las aguas agresivas y desarrolla menos calor
durante el fraguado.
Otra caracterstica de estos cementos es su elevada
alcalinidad natural, que lo rinde particularmente resistente a
la corrosin atmosfrica causada por los sulfatos.
Tiene alta resistencia qumica, de cidos y sulfatos, y una alta
temperatura al fraguar.2.2.5. CEMENTO DE FRAGUADO RPIDO
El cemento de fraguado rpido, conocido tambin como cemento
romano o prompt natural, se caracteriza por iniciar el fraguado a los
pocos minutos de su preparacin con agua.
Se produce de manera similar al cemento Portland, pero con el
horno a una temperatura menor (10001200C).
Es apropiado para trabajos menores, de fijaciones o reparaciones.
No es apropiado su uso para grandes obras porque no se dispondra
del tiempo suficiente para efectuar una buena colada.
Su ventaja, es que aproximadamente al pasar 180 minutos luego del
fraguado, se consigue una resistencia muy alta a la compresin
(entre 8 a 10 MPa). Hay algunos cementos de fraguado rpido que
pasado 10 aos, obtienen una resistencia a la compresin superior a
la de algunos hormigones armados (mayor a 60 MPa).
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2.2.6. CEMENTO ALUMINOSOEl cemento aluminoso se produce principalmente a partir de la
bauxita (roca sedimentaria) con impurezas de xido de hierro, xido
de titanio y xido de silicio y xido de calcio o carbonato de calcio.
El cemento aluminoso tambin recibe el nombre de cemento
fundido, pues la temperatura del horno alcanza hasta los 1600C,
con lo que alcanza de fusin los componentes.
Se coloca en moldes para formar lingotes, y luego de ser enfriados,
molerlos para as obtener el producto final.
El cemento aluminoso tiene la siguiente composicin de xidos:
35 - 40% xido de calcio 40 - 50% xido de aluminio 5% xido de silicio 5 -10% xido de hierro 1% xido de titanio
Su composicin completa es:
60 - 70% CaOAl2O3 10 - 15% 2CaOSiO2 4CaOAl2O3Fe2O3 2CaOAl2O3SiO2
Por lo que se refiere al xido de silicio, su presencia como impureza
tiene que ser menor al 6 %, porque el componente al que da origen, es
decir el (2CaOAl2O3SiO2) tiene pocas propiedades hidrfilas (poca
absorcin de agua).
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El cemento de aluminato de calcio resulta muy adecuado para:
Hormign refractario. Reparaciones rpidas de urgencia. Basamentos y bancadas de carcter temporal.Cuando su uso sea justificable, se puede utilizar en:
Obras y elementos prefabricados, de hormign en masa o hormignno estructural.
Determinados casos de cimentaciones de hormign en masa. Hormign proyectado.No resulta nada indicado para:
Hormign armado estructural. Hormign en masa o armado de grandes volmenes.(muy
exotrmico)
Es prohibido para:
Hormign pretensado en todos los casos.
USOS COMUNES DEL ALUMINATO DE CALCIO
Alcantarillados. Zonas de vertidos industriales. Depuradoras. Terrenos sulfatados. Ambientes marinos. Como mortero de unin en construcciones refractarias. Carreteras
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2.2.7. CEMENTOS ADICIONALES2.2.7.1. CEMENTO PORTLAND PUZOLNICO IP
Es un cemento prtland adicionado al que se agrega en el
momento de la molienda del clinker, una cantidad de
puzolana natural activa de aproximadamente 30% en peso.
La norma ASTM C-595, permite agregar hasta 40% de
puzolana en peso.
2.2.7.2. CEMENTO PORTLAND PUZOLNICO IPMCemento con una adicin de puzolana hasta el 15% del peso
total.
2.2.7.3. CEMENTO PORTLAND DE ESCORIA ISCemento con una adicin de escoria entre el 25% a 65% del
peso total. Las escorias provienen de altos hornos. Se
obtienen concretos de resistencias iniciales y bajo calor de
hidratacin.
2.2.7.4. CEMENTO PORTLAND DE ESCORIA ISMCemento con una adicin de escoria hasta el 25% del peso
total.
2.2.7.5. CEMENTO PORTLAND COMPUESTO TIPO ICemento que se obtiene por la pulverizacin conjunto del
Clinker Portland y materias calizas como el travertinos hasta
un 30% del peso total.
2.2.7.6. CEMENTO PORTLAND BLANCO TIPO I
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Cemento que se caracteriza por su blancura debido a que no
se le agregan xidos de fierro. Da concretos de bajas
resistencias iniciales con bajo calor de hidratacin.
2.2.7.7. CEMENTO PORTLAND DE ALBAILERACemento hidrulico, usado principalmente en albailera o
en preparacin de mortero el cual consiste en una mezcla de
cemento hidrulico o tipo Portland y un material que le
otorga plasticidad (como caliza, cal hidrulica o hidratada)
junto a otros materiales introducidos para aumentar una o
ms propiedades, tales como el tiempo de fraguado,
trabajabilidad, retencin de agua y durabilidad. Este cemento
debe cumplir con la norma ASTM C-91 (cemento de
albailera) y ASTM C-1329 (cemento para mortero) en su
ltima versin.
2.2.8. CEMENTO ECOLGICOSe ha desarrollado una nueva generacin de cementos respetuosos
con el medio ambiente que permiten reducir hasta en un 100% las
emisiones directas de CO2 a la atmsfera.
El desarrollo de este nuevo cemento ecolgico, as como de tcnicas
para mejorar sus propiedades mecnicas mediante la utilizacin de
nanotecnologa, ha dado lugar a dos patentes.
En la elaboracin de dichos productos, se ha sustituido la piedra
caliza como materia prima por residuos slidos de centrales
trmicas. Gracias a esta nueva tcnica de produccin se ha
alcanzado un triple objetivo:
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Realizar una gestin eficaz de los residuos a travs de sureciclaje.
Contribuir a la preservacin de los recursos naturales delplaneta.
Evitar la emisin directa de gases de efecto invernadero a laatmsfera, a travs de la eliminacin de la calcinacin de la
materia prima.
Esta tecnologa desarrollada, permite asimismo, reducir en
aproximadamente un 50% la demanda energtica en el proceso de
sntesis del cemento.
El proceso tradicional de fabricacin de cementos incluye la
calcinacin de la piedra caliza, lo que deriva en la sobreexplotacin
de un recurso natural no renovable y en la emisin de ingentes
cantidades de CO2 a la atmsfera.
Adems, el actual proceso de sntesis del cemento implica un
elevado consumo de energa, lo que, segn la fuente energtica
utilizada, supone un incremento adicional de las emisiones
contaminantes. Como consecuencia de todo ello, se calcula que el
5% de total de emisiones de CO2 a nivel mundial proviene de la
industria del cemento.
La nueva generacin de cementos ecolgicos supone una revolucin
en el modelo de produccin actual que contribuir notablemente a
paliar los efectos nocivos para el Medio Ambiente derivados de la
actividad de la industria del cemento.
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2.3. DESCRIPCIN DE LOS MATERIALESPara fabricar cemento pueden utilizarse tanto minerales de origen natural
como productos industriales. Como materiales de partida sirven sustancias
minerales, que contienen los componentes principales del cemento: cal, slice,
almina y xidos de hierro. Estos componentes raramente se encuentran
realmente en proporciones deseadas, en una sola sustancia. Por tanto, la
mayora de las veces se ha de elegir la mezcla de un componente rico en cal
(componente calcreo) con otro pobre en cal pero que contiene ms almina y
xidos de hierro (componente arcilloso). Estos dos componentes son, por regla
general, la caliza y la arcilla o la caliza y la marga.
2.3.2. COMPONENTE CALCREO2.3.2.1. CALIZA
El carbonato clcico (CaCO3) abunda en la naturaleza, para fabricar
cemento portland es adecuado el procedente de todas las
formaciones geolgicas. Las formas ms puras de la caliza son el
espato calizo (calcita) y el aragonito. Una variedad de espato calizo,
de grano macroscpico, es el mrmol.
Las formas ms comunes del carbonato clcico y ms parecido al
mrmol, estn constituidas por la caliza y la Creta. La caliza posee,
por lo general, estructura cristalina de grano fino. La dureza de la
caliza viene determinada por su edad geolgica; cuanto ms antigua
es la formacin tanto ms dura suele ser la caliza.
2.3.2.2. CRETAPosee una estructura suelta, trrea; sta propiedad califica a la Creta,
de modo especial, para la fabricacin del cemento por va hmeda.
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En el crudo para cemento el componente alcanza una cuanta del 76
80 %. Por consiguiente, las propiedades fsicas de este componente
tienen una influencia decisiva en la eleccin del proceso de
fabricacin del cemento y de los dispositivos de su realizacin.
2.3.2.3. MARGALas margas forman el paso de transicin a las arcillas. Debido a su
abundancia, las margas se utilizan con mucha frecuencia como
materia prima para la fabricacin de cemento. Geolgicamente son
rocas sedimentarias originadas por la deposicin simultnea de
carbonato de calcio y de material arcilloso. El color de la marga
depende del material arcilloso que contiene y vara desde el amarillo
hasta el gris oscuro. Las margas son un excelente material para la
fabricacin de cemento, puesto que contienen el material calcreo y
arcilloso en estado homogeneizado.
2.3.3. COMPONENTES DE ARCILLALa segunda materia prima importante para la fabricacin del cemento es la
arcilla. Las arcillas, en esencia, son productos de meteorizacin de silicatos
de los metales alcalinos y alcalinotrreos, en particular de los feldespatos y
micas. La parte principal de las arcillas est formada por hidrosilicatos de
almina. Las arcillas se clasifican en los siguientes grupos de minerales:
Grupo del caoln:
Caolinita Al2O3 2SiO2 2H2O
Dickita Al2O3 2SiO2 2H2O
Nacrita Al2O3 2SiO2 2H2O
Halloysita Al2O3 2SiO2 2 H2O
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Grupo de las arcillas que contienen metales alcalinos o alcalinotrreos:
Micas arcillosas, incluida la ilita K2O - MgO - Al2O3 - SiO2 - H2O en
cantidades variables
Los minerales del grupo del caoln se distinguen por su diferente riqueza en
SiO2, as como por su estructura cristalogrfica y sus propiedades pticas.
La denominacin de caolinita se aplica al mineral caoln puro. Los minerales
de la arcilla tienen textura de grano fino; el tamao de grano queda por
debajo de las 2 micras de dimetro.
La composicin qumica de las arcillas vara desde aqullas que se aproximan
a los minerales puros de la arcilla hasta las que contienen agregados de
hidrxido de hierro, sulfuro de hierro, arena, carbonato de calcio, etc.
El hidrxido de hierro es el componente colorante ms frecuente de las
arcillas. Tambin pueden prestarle distintas coloraciones las sustancias
orgnicas. La arcilla sin impurezas es blanca. La principal fuente de lcalis en
los cementos es el componente arcilloso del crudo.
Grupo del caoln:
Montmorillonita Al2O3 4SiO2 H2O + nH2O
Beidellita Al2O3 3SiO2 nH2O
Notronita (Al, Fe)2O3 3SiO2 nH2O
Saponita 2MgO3SiO2 nH2O
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2.3.4. COMPONENTES CORRECTORESLos componentes correctores se aaden en los casos en que las materias
primas disponibles no contienen en cantidad suficiente uno de los
qumicamente necesarios en el crudo.
2.3.5. COMPONENTES ADICIONALES DE LAS MATERIAS PRIMAS
2.3.5.1. XIDO MAGNSICOste est combinado hasta un 2 % en las fases principales del clinker,
ms all de esta cifra aparece como MgO (periclasa) en el clnker.
La periclasa se transforma con el agua en Mg(OH)2, pero la reaccin
transcurre muy lentamente, cuando las restantes reacciones de
endurecimiento ya han concluido.
Como el Mg(OH)2 adquiere mayor volumen que el MgO, en el punto
en que est situado el grnulo de periclasa, puede hacer saltar la
estructura de la roca de cemento y originar grietas (expansin por la
magnesia).
Por lo general el MgO se encuentra en la caliza como dolomita
(CaCO3 MgCO3). Tambin las escorias de horno alto contienen a
veces mucho MgO.
Si se eligen tales escorias como materia prima para la fabricacin de
cemento hay que prestar atencin a que el contenido de MgO en el
clinker permanezca dentro de los lmites permisibles.
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2.3.5.2. LCALISLos K2O y Na2O proceden principalmente de los materiales margosos
y arcillosos en que estn presentes en forma de inclusiones
finamente dispersas en el seno de los feldespatos, de los restos de
mica y del mineral ilita, y en pequea cuanta cuando se aplican
combustibles slidos en las cenizas del carbn. En la coccin del
cemento en el horno rotatorio se volatiliza una parte de los lcalis en
la zona de sinterizacin y da lugar a un ciclo cerrado de lcalis. De
acuerdo con la prctica, la expansin de los lcalis se evita si, en el
caso de agregados sensibles, los lcalis en el cemento aplicado no
rebasan el 0.6 % contndolos, a efectos de aqullos, como Na2O
(peso de Na2O + 0.659 % el peso de K2O). En los cementos de horno
alto se ha demostrado que los lmites para el contenido permisible
de lcalis pueden ser ms elevados; y como consecuencia de ello,
para un cemento con bajo contenido de lcalis activos(Zement-
NA), con un contenido por lo menos de 50 % de escorias, el lmitepara el mximo de lcalis, en total es del 0.9 % y para, por lo menos,
65 % de escorias, el lmite total para los lcalis es de 2.0%.
2.3.5.3. AZUFRESe suele presentar combinado como sulfuro (pirita y marcasita FeS2)
en casi todas las materias primas para cemento. Se investigaron
numerosos yacimientos calcreos, y mostraron un contenido total deazufre (combinado en forma de sulfatos y sulfitos) del 0.16 % de S y,
en depsitos de arcilla, la media fue de0.22% de S.
El cemento necesita una cantidad mnima de sulfato clcico en la
mayora de los casos como yeso molido- para regular su tiempo de
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fraguado; adems tambin se ha determinado la mxima cantidad
permisible en SO3 en el cemento, que ha de excluir la expansin por
los sulfatos, y puede estar entre el 2.5 % y el 4 %.
2.3.5.4. CLORUROSLos crudos alemanes contienen cloruros que van del 0.01 % al 0.1 %;
en casos raros por encima del 0.3 %.
Antes se acostumbraba agregar cloruro clcico a los cementos de alta
resistencia con el fin de elevar su resistencia inicial: desde que se ha
demostrado que los cloruros facilitan la corrosin de las armaduras
de acero, lo cual es particularmente peligroso en el caso de las
armaduras sometidas a tensin de hormign pretensado, se
establece la prohibicin de agregar cloruro alguno; sin embargo, el
cemento puede tener trazas de cloruros procedentes de las materias
primas, pero no superiores a un 0.1 % de Cl.
2.3.5.5. CONTENIDO EN FLUORUROSEl contenido en fluoruros de las materias primas habituales para el
cemento est situado entre los lmites del 0.03 % al 0.08 %. A causa
de la pequesima volatilidad de los fluoruros no se forma ningn
circuito cerrado (de modo contrario a los cloruros).
Se ha prescindido de la adicin, que antes se practicaba, de fluoruro
de calcio a los crudos (hasta el 1 %) para hacer ms fcil la coccin
del clinker, porque se ha logrado combinar la cal mediante una mejor
homogeneizacin y una molienda ms fina.
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2.3.5.6. CONTENIDO EN FSFOROEl contenido en fsforo de la mayor parte de las materias primas
naturales para el cemento es muy bajo en Alemania (el contenido en
P2O5 est entre el 0.05 % y el 0.25 %).
En el caso de que se utilicen materiales ms ricos en fsforo (por
ejemplo, calizas ricas en P2O5, o se trabaje con residuos de la
fabricacin del cido fosfrico), el lmite permisible en P2O5 en el
clinker es del 2.5 %. Sin embargo, contenidos en P2O5 ms altos de
un 0.5 % pueden tener como consecuencia fuertes retrocesos,
particularmente en las resinas iniciales.
2.4. PROPIEDADES DEL CEMENTO2.4.2. PROPIEDADES FSICAS Y MECNICAS
Las propiedades fsicas y mecnicas del cemento portland se miden
mediante ensayos realizados en el cemento puro, en la pasta o en el
mortero.
2.4.2.1. Peso especficoLa densidad o peso especfico se define como la relacin de peso a
volumen; su valor vara entre 3.08 a 3.20 gr/cm3 para el cemento
portland tipo 1, pero el cemento que tiene adiciones tiene un peso
especfico menor porque el contenido de clinker es menor.
El peso especfico del cemento no indica la calidad del cemento, pero
se emplea en el diseo y control de mezclas de concreto; sin
embargo un peso especfico bajo y una finura alta indican que el
cemento tiene adiciones.
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2.4.2.2. Superficie especfica (finura)La finura del cemento es una de las propiedades fsicas ms
importantes del cemento, ya que est directamente relacionada con
la hidratacin del mismo. La hidratacin de los granos de cemento
ocurre del exterior hacia el interior; luego el rea superficial de la
partcula de cemento constituye el material de hidratacin, y el
tamao de los granos (su finura) tiene gran influencia en la velocidad
de hidratacin, en el desarrollo de calor, en la refraccin y en el
aumento de resistencia con la edad. Cuando el cemento es muy fino
endurece ms rpido y por tanto desarrolla alta resistencia en menor
tiempo; sin embargo libera mayor cantidad de calor y por eso
aumenta la retraccin y la susceptibilidad a la figuracin, adems una
molienda fina aumenta los costos de produccin y hace que el
cemento sea susceptible a hidratarse con la humedad ambiental, por
lo que su vida til es ms corta. Un grano fino exuda menos que un
grano grueso porque retiene mejor el agua al tener mayor superficiede hidratacin. La finura se expresa por el rea superficial de las
partculas contenidas en un grano de cemento y se llama superficie
especfica; se mide en cm2/gr. En el laboratorio la densidad se puede
medir de dos maneras: La finura se mide en el laboratorio mediante
el aparato de permeabilidad al aire de Blaine.
2.4.2.3. Fraguado y endurecidoEl fraguado es la prdida de plasticidad que sufre la pasta de
cemento. La velocidad de fraguado viene limitado por las normas
estableciendo un periodo de tiempo, a partir del amasado, dentro
del cual debe producirse el principio y fin del fraguado. Este proceso
es controlado por medio del ensayo de la aguja de Vicat (NB 063;
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ASTM C191), (Figura. 1.2 y 1.3), que mide el inicio y fin del fraguado
en mediciones de penetraciones cada 15min, de la siguiente
manera:
2.4.2.4. Inicio del FraguadoCuando la aguja no penetra ms de 25 mm en la pasta. Se
recomienda que una vez iniciado el fraguado el cemento ya debe
estar totalmente colocado y no debe moverse de su lugar, ya que se
originaran fisuras.
2.4.2.5. Fin del FraguadoCuando la aguja no deja marcas e la superficie de la pasta.
Como resultado del ensayo puede dibujarse un diagrama mostrando
las mediciones en la escala graduada del aparato de Vicat, como se
muestra en la figura 1.4
http://3.bp.blogspot.com/_FJZh1gy3MuM/TK0chIU5Z7I/AAAAAAAAAEo/CBJachRijQY/s1600/fraguado.JPGhttp://4.bp.blogspot.com/_FJZh1gy3MuM/TK0cX6gYKgI/AAAAAAAAAEk/fs9hSb9IWdo/s1600/cemento.JPG -
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Otro ensayo que establece el tiempo de fraguado del cemento es el de las
agujas de Gillmore (ASTMC266).
Factores que influyen en el tiempo fraguado:
1. finura del cemento.- cuanto mayor sea la finura, menor ser el tiempo de
fraguado.
2. temperatura.- a mayor temperatura, menor tiempo de fraguado
3. meteorizacin.- causado por el almacenamiento prolongado, aumenta la
duracin del tiempo de fraguado
4. materia orgnica.- que puede provenir del agua o de la arena, retrasa el
fraguado y puede llegar a inhibirlo.
5. agua de amasado.- a menor cantidad corresponde un fraguado ms
corto.
6. humedad ambiente.- a menor humedad menor tiempo de fraguado.
En casos donde el Hormign debe ser trasladado una distancia
considerable, se debe tomar en cuenta el tiempo de inicio del fraguado,
debindose considerar el empleo de retardadores de fraguado.
2.4.2.6. Falso Fraguado o endurecimiento prematuroSe manifiesta por un endurecimiento rpido del hormign poco
despus del mezclado. Si este es resultado de la deshidratacin del
yeso durante el proceso de molido, por lo general desaparecer con
un mezclado adicional. Si es resultado de la interaccin cemento-
aditivo, es posible que se requieran agua y mezclado adicionales
para mitigar el problema.
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2.4.2.7. Fraguado por compactacin
En ocasiones, en el manejo del cemento a granel, se encuentra que
el cemento presenta cierta dificultad para fluir o que fluye mal.
Este fraguado por compactacin, no tiene efecto sobre las
propiedades del cemento para producir el hormign.
El problema suele ser la humedad, instalaciones de manejo
inadecuadamente diseadas o haber dejado que el cemento se
asentara, por demasiado tiempo sin moverlo.
El fraguado por compactacin puede presentarse en donde,
durante el trnsito, la vibracin ha eliminado la mayor parte del aire
que rodea las partculas de cemento, como en los vagones de
ferrocarril.
Se puede tener una situacin semejante en los silos de
almacenamiento. Por lo general, la aplicacin de chorros de aire
esponjar bastante el cemento como para permitir que fluya.
El uso de sustancias para ayudar a la pulverizacin del cemento ha
reducido de manera significativa los problemas de flujo. Los
sistemas modernos de aireacin, los vibradores adecuados para
los depsitos y los depsitos y silos correctamente diseados
experimentan pocos problemas, en caso de haberlos.
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2.4.2.8. Resistencias MecnicasFlexin y CompresinLos cementos deben ser capaces de conferir resistencias iguales o
superiores a las determinadas por las normas, en probetas
preparadas con un mortero cuyos componentes, fabricacin,
conservacin y ensayos estn normalizados (NCh 158 Of67). La
norma chilena utiliza estas probetas para realizar el ensayo de flexo
traccin y las dos partes resultantes luego se ensayan a
compresin.Prdida por Calcinacin La prdida por calcinacin del
cemento portland se determina calentando una muestra de
cemento de peso conocido a 900 C a 1000C hasta que se obtenga
un peso constante. Se determina entonces la prdida en peso de la
muestra. Normalmente una prdida por calcinacin elevada indica
prehidratacin y carbonatacin, que pueden ser causadas por un
almacenamiento prolongado e inadecuado o por adulteraciones
durante el transporte y la descarga.
2.4.3. PROPIEDADES QUMICASUna vez que el agua y el cemento se mezclan para formar la pasta
cementante, se inicia una serie de reacciones qumicas que en forma global
se designan como hidratacin del cemento. Manifestadas inicialmente por
la rigidizacin gradual de la mezcla, luego fraguado, despues al
endurecimiento y adquisicin de resistencia mecnica en el producto.
Aun cuando la hidratacin del cemento es un fenmeno sumamente
complejo, existen simplificaciones que permiten interpretar sus efectos en
el concreto. Con esto admitido, puede decirse que la composicin qumica
de un clinker portland se define convenientemente mediante la
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identificacin de cuatro compuestos principales, cuyas variaciones relativas
determinan los diferentes tipos de cemento portland:
COMPUESTO FRMULA DEL XIDONOTACIN
ABREVIADA
Silicato triclcico 3CaO SiO2 C3S
Silicato diclcico 2CaO SiO2 C2S
Aluminato triclcico 3CaO A1203 C3A
Aluminoferritotetraclcico
4CaO A1203 Fe203 C4AF
En trminos prcticos se concede que los silicatos de calcio (C3S y C2S) son los
compuestos ms deseables, porque al hidratarse forman los silicatos B
hidratados de calcio (S-H-C) que son responsables de la resistencia mecnica y
otras propiedades del concreto. Normalmente, el C3S aporta resistencia a
corto y mediano plazo, y el C2S a mediano y largo plazo, es decir, se
complementan bien para que la adquisicin de resistencia se realice en forma
sostenida.
El aluminato triclcico (C3A) es tal vez el compuesto que se hidrata con mayor
rapidez, y por ello propicia mayor velocidad en el fraguado y en el desarrollo de
calor de hidratacin en el concreto. Asimismo, su presencia en el cemento hace
al concreto ms susceptible de sufrir dao por efecto del ataque de sulfatos.
Por todo ello, se tiende a limitarlo en la medida que es compatible con el usodel cemento.
Finalmente, el aluminoferritotetraclcico es un compuesto relativamente
inactivo pues contribuye poco a la resistencia del concreto, y su presencia ms
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bien es til como fundente durante la calcinacin del clinker y porque favorece
la hidratacin de los otros compuestos.
Conforme a esas tendencias de carcter general, durante la elaboracin del
clinker portland en sus cinco tipos normalizados, se realizan ajustes para
regular la presencia de dichos compuestos de la siguiente manera:
TIPO CARACTERSTICA AJUSTE PRINCIPAL
I Sin caractersticas especiales Sin ajustes
II
Moderados calor de hidratacin y
resistencia a los sulfatos Moderado C3A
III Alta resistencia rpida Alto C3S
IV Bajo calor de hidratacin Alto C2S, moderado C3A
V Alta resistencia a los sulfatos Bajo C3A
Otro aspecto importante relativo a la composicin qumica del clinker (y del
cemento portland) se refiere a los lcalis, xidos de sodio (Na2O) y de potasio(K2O), cuyo contenido suele limitarse para evitar reacciones dainas del
cemento con ciertos agregados en el concreto.
Esto ha dado motivo para el establecimiento de un requisito qumico opcional,
aplicable a todos los tipos de cemento portland, que consiste en ajustar el
contenido de lcalis totales, expresados como Na2o, a un mximo de 0.60 por
ciento cuando se requiere emplear el cemento junto con agregados reactivos.
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2.5. ENSAYOS AL CEMENTO2.5.2. MUESTREO DE CEMENTO
- NORMA DE REFERENCIA:ASTMC183- ALCANCE:
Esteensayocubreelprocedimientodemuestreoylacantidaddecemento hidrulicoparapruebas despusdehabersido producidoparalaventa.
- IMPORTACIA Y APLICACIN:Este ensayo slo describeprocedimientos parael muestreo decemento hidrulicoyaproducido.Elensayono brindaprocedimientosparaelcontrol de lacalidaddelaproduccindelcemento.Elprocedimiento permiteobtener las cantidadesquedebenserbrindadas al laboratorioparalos respectivos ensayos.Elprocedimiento demuestreo brindadoesaplicablepara los cementode mampostera (ASTMC91), Portland (ASTMC150),combinado(ASTMC595),expansivo(ASTMC845),estuco(ASTMC1328),mortero(ASTMC1329)oalgnotrobasado enespecificaciones(VaseASTMC1157).Se puedeusarenotrostiposdecementos cuandolos cdigos ynormassolicitenmuestreo.
- ESPCIMEN DE ENSAYO:Todotipodecementohidrulicoquepuedasermuestreado.
- RESUMEN DE PROCEDIMIENTO:El procedimiento se puede realizar en la planta de produccin.Ya sea de unacintatransportadora cada 6horas, enelprocesodetransferenciadeunlugar aotrotomandounamuestracada 360ton.Tambinsepuedeobtenerapartirdesilosapartirdeltubodedescargaodelacompuertadecargaalos transportes.Elmuestreoensacosdecementoserealizaconunmuestreadotubularqueseinsertaenlabolsa.Sedebeobtenerunamuestracada4.5ton.
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Lamuestradebesercolocadaenunrecipientequenopermitalaabsorcindehumedadnilaentradadelaire.
- REQUERIMIENTO PARA SOLICITUDES:Todaslasmuestrastomadasdebernserdealmenos5kg.Sedebeestablecermuybienellotesobreelcualsequiererealizarelmuestreoy coordinarconeljefedellaboratoriolarealizacindelmismo.
2.5.3. CONSISTENCIA NORMAL DEL CEMENTO (AGUJA DE VICAT)- NORMA DE REFERENCIA:ASTMC-187- ALCANCE:
Estemtodo de ensayo cubre ladeterminacin dela consistencianormaldelcementohidrulico.
- IMPORTACIA Y APLICACIN:Estemtododeensayoesutilizadoparadeterminar lacantidad deagua requeridaparaprepararpastasdecementohidrulico destinadasa
ensayos.- ESPCIMEN DE ENSAYO:
Pastadecementohidrulico.- RESUMEN DE PROCEDIMIENTO:
Se fabrica la pastaagregando aguaal cemento,se mezclamecnicamente, se toma lapasta,y selanza deunamano
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aotra, formandounabolaqueesintroducidaenelanillo delaparato deVicat.Secentraelanilloconlapastabajoelaparato ysesueltalabarra..Lapastatendrunaconsistencianormalcuandoabarramarqueelpuntode(101)mmdebajodelasuperficieoriginalen30segundosdespusdehabersidoliberada.
- REQUERIMIENTO PARA SOLICITUDES:Sedebeaportaralmenos1kgdecemento.
TIEMPO DE FRAGUA DEL CEMENTO (AGUJA DE VICAT)
- NORMA DE REFERENCIA:ASTM C-191- ALCANCE:
Estosmtodosdeensayodeterminanel7empodefraguadeuncementohidrulicopormediodelaagujaVicat.Dosmtodosdeensayosondados: MtodoAeselMtodo deEnsayo de Referenciausando el aparato deVicat estndar operado manualmente,mientrasqueel MtodoBpermiteelusodeunequipoautom7codeVicat,deacuerdocon los requerimientos decalificacin de este mtodo, demostrandosu empleo apropiado.
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- IMPORTACIA Y APLICACIN:Estemtododeensayoproveeunsignificadodeladeterminacindelcumplimientoconun lmitedeespecificacin del 7empo defraguapor la agujadeVicat. Referirseaunaespecificacinapropiadaparael cementoapropiado para determinar si este
ensayo esusado para unaespecificacin de cumplimiento. El7empo de fraguamedido por estemtodono necesariamenteproveelosmismosresultadosqueel7empodefraguaparapastasdecementohidrulicomedidoporotrosmtodos,oqueel7empodefraguadelmorteroodelconcreto.
- ESPCIMEN DE ENSAYO:Pastadecementohidrulico.
- RESUMEN DE PROCEDIMIENTO:Moldear el espcimen y mantenerlo en la cmara hmedasinalteraciones por 30minutos.Realizar penetraciones cada15minutoshastaobtenerunalecturade25mm.Determinareltiempodefraguadelcemento.
- REQUERIMIENTO PARA SOLICITUDES:Sedebeaportaralmenos1kgdecemento.
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2.5.4. FINURA DEL CEMENTO HIDRULICO- NORMA DE REFERENCIA:C-204- ALCANCE:
Esteprocedimientocubreladeterminacindelafinuradecementohidrulico,usandoelaparato de permeabilidad del aire Blaine, entrminosde lasuperficieespecficaexpresadocomoreadesuperficietotal,encentmetroscuadradosporgramo,ometros cuadradosporkilogramo, decemento.Aunqueelmtododeensayopuedeser, yha sido, usada para la determinacin delas medidas definura deotrosmateriales, debe serentendidoque,engeneral, sonobtenidos valoresdefinurarelativosantesqueabsolutos.Es conocido queeste procedimiento da buenos resultados altrabajar con cementosPortland.Sinembargo,elusuario debeejercersucriterioendeterminar suconvenienciaconobservacin delasmediciones definurasdecementocon densidades, oporosidadesquedifierendeaquellasasignadasparaMaterialdeReferencia.
- IMPORTACIA Y APLICACIN:El mtododeensayoseaplica paradeterminarlafinura delcementohidrulico,queestablecelacapacidaddereaccionarelcementoconelagua(hidratacin),y larapidezconqueestareaccin puede suceder.
- ESPCIMEN DE ENSAYO: Cemento Hidraulico- RESUMEN DE PROCEDIMIENTO:
Secolocaunacamadecemento,alacualseleaplicapresinconelpulgardemaneraquesepuedacompactarbien.Secolocaenunaceldadepermeabilidadcuidandodenoalterarlacamadecementohecha.Sedejasaliraireporelbrazo enUdelmanmetrohastaqueellquidoalcancelamarcasuperior.Setomaeltiempo,despusdecerrarlavlvulaycuandoellquidopasapor lasegunda marca,ysedetienecuandoalcanzalaterceramarca.Conestosvaloresycon lamasadeterminada,secalculalafinuradelcemento.
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- REQUERIMIENTO PARA SOLICITUDES:Sedebeaportaralmenos100gdecemento.
2.5.5. DENSIDAD DEL CEMENTO- NORMA DE REFERENCIA:ASTMC-188- ALCANCE:
Esteensayocubreladeterminacindeladensidaddeuncementohidrulico.
- IMPORTACIA Y APLICACIN:Su
uso
particularmente
esta
en
conexin
con
el
diseo
y
control
demezclasdeconcreto.Ladensidaddelcementoescalculadacomolamasaporunidaddevolumendeslidos.Esto permitecalcularelGs(Gravedadespecfica)delcemento.
- ESPCIMEN DE ENSAYO:CementoHidrulico.
- RESUMEN DE PROCEDIMIENTO:En un frasco LeChatelier (Baln de vidrio calibrado) graduadocon
una
escala
en
milmetros,
se
coloca
suficiente queroseno
oalgn lquidolibredeagua parallenarelfrascohastalamarca degraduacinencero.Seregistraestevalor. Seintroduceelcementoenelfrascoyseintroducetodoelconjuntoenunbao deaguacon temperaturacontrolada. Sehacela lecturafinal cuando el frasco haalcanzado una temperaturaconstante.
- REQUERIMIENTO PARA SOLICITUDES:Paralapruebasenecesitaalmenos500g decemento.
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CAPTULO IIIFABRICACIN
3.1.1. EXTRACCIN DE MATERIA PRIMALa materia prima para la elaboracin del cemento (caliza, arcilla y yeso) se
extrae de canteras o minas, y luego de pasar por un proceso de triturado
son llevadas en camiones a la planta de cemento.
3.1.2. RECEPCIN Y ALMACENAMIENTO DE MATERIAS PRIMASYa en la planta de cemento, las materias primas son clasificadas yalmacenadas hasta que son requeridas en el proceso productivo.
3.1.3. MOLIENDA DE MATERIA PRIMAUna vez definida la dosificacin de las materias primas se muelen en
molinos de rodillos o de bolas obtenindose en ellos un polvo fino, que se
almacena en los silos de crudo.
3.1.4. CLINKERIZACINEn el proceso de clinkerizacin es donde ocurren las mayores e importantes
reacciones qumicas del proceso.
El crudo es calcinado en el horno rotatorio a temperaturas entre 1400 a
1500C, transformndose en un nuevo material llamado clinkr, el cual
debe ser enfriado rpidamente al salir del horno.
3.1.5. MOLIENDA DE CEMENTOEl clinkr, junto con otras adiciones como yeso, escoria bsica de alto horno
o puzolana, es molido en molinos de bolas, reducindolo a un polvo fino
para obtener Cemento, que es almacenado en silos.
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3.1.6. ENVASADOEl cemento es llevado desde el silo de almacenamiento a la ensacadora y
una vez en sacos se pasa a formar los pallets, que sern despachados
posteriormente. Para que se entienda mejor el procedimiento del cemento
voy a caracterizar en otra forma paso por paso en la fabricacin del
cemento.3.2.ALMACENAMIENTO
El cemento es una sustancia particularmente sensible a la accin del agua y de la
humedad, por lo tanto para salvaguardar sus propiedades, se deben tener algunas
precauciones muy importantes, entre otras: Inmediatamente despus de que el
cemento se reciba en el rea de las obras si es cemento a granel, almacenarse en
depsitos secos, diseados a prueba de agua, ventilados, evitar la absorcin de
humedad.
Si es cemento en sacos, deber almacenarse sobre parrillas de madera o piso de
tablas; no se apilar en hileras superpuestas de ms de 14 sacos de altura para
almacenamiento de 30 das, ni de ms de 7 sacos de altura para almacenamientos
hasta de 2 meses. Para evitar que el cemento envejezca indebidamente, despus
de llegar al rea de las obras, utilizndolo en la misma secuencia cronolgica de su
llegada. No se utilizar el cemento que tenga ms de dos meses de tiempo en el
rea de las obras, salvo que nuevos ensayos certifiquen su uso.
Es recomendable emplear el cemento en el orden cronolgico de su recibo en la
obra para evitar envejecimiento, apelmazamiento o fraguado superficial. El
cemento a granel se almacenar en tanques hermticos y se tendr especial
cuidado en su almacenamiento y manipuleo para prevenir su contaminacin. El
cemento de diversas procedencias se almacenar separadamente para evitar el
uso indiscriminado en la preparacin de las mezclas.
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CAPTULO IVNORMAS Y REGLAMENTO
4.1.NORMATIVAASTM(American SocietyforTestingMaterials): Sociedad Americana para Pruebas de
Materiales
ASTMo ASTM International: Es un organismo de normalizacin de los estados
unidos.
NTP(norma tcnica peruana)
ITINTEC(Instituto de Investigacin Tecnolgica Industrial y de Normas
Tcnicas). Actualmente el INDECOPI ha asumido sus funciones.
ASOCEM(asociacin de productores de cemento)
4.1.1. NORMAS DE CEMENTO EN PEREl cemento en el Per es uno de los productos con mayor nmero de
normas, que datan del inicio del proceso de normalizacin en el pas. Se
cuenta con 7 normas sobre especificaciones, una de muestreo e inspeccin,
5 sobre adiciones y 30 sobre mtodo de ensayo, segn la relacin que
figura al pie.
En la actualidad, la responsabilidad de la normalizacin se encuentra en el
Instituto Nacional de Defensa de la Competencia y de la Proteccin de la
Propiedad Intelectual - INDECOPI, creado por Ley N 25868, promulgada el
18.11.92. La dacin de normas se encuentra dentro de las atribuciones de
una de las secretarias de INDECOPI, denominada Comisin de Reglamentos
Tcnicos y Comerciales. El INDECOPI, como los organismos que lo
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antecedieron y la prctica internacional, efecta la normalizacin por
intermedio de comits tcnicos tripartitos que congregan a especialistas de
la produccin, el consumo y la tecnologa.
La normalizacin del cemento se lleva a cabo por el Comit Tcnico
Permanente de Normalizacin de Cementos y Cales, cuya gestin tiene a su
cargo la Asociacin de Productores de Cemento - ASOCEM quien ejerce la
secretara tcnica.
Inicialmente las normas adoptadas por la industria fueron las de American
SocietyforTesting and Materials (ASTM), consignando en el rotulado del
envase la designacin correspondiente. La primera entidad de
normalizacin fue el Instituto Nacional de Normas Tcnicas Industriales y
Certificacin - INANTIC creado por la ley de promocin industrial, Nmero
13270 del 31-11-59. Entidad que aprob una serie de normas sobre
cemento. Posteriormente, este organismo fue reemplazado por el
Instituto de Investigacin Tecnolgica Industrial y de Normas Tcnicas -
ITINTEC, comprendido en la Ley General de Industrial, D.L: 18350
promulgada el 27.08-70, organismo que actualiz las normas existentes y
formul otras nuevas.
4.1.2. NORMAS PERUANAS DE CEMENTOClasificain General de Cemento
4.1.2.1. ADICIONESNTP 334.055:1999 Cementos. Mtodo de ensayo para determinar
el ndice de actividad puzolnica por el mtodo de la cal. 2a edicin.
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CEMENTO,A
DITIVOSYPATOLOGIASDELCON
CRETO
NTP 334.066:1999Cementos. Mtodo de ensayo para determinar el
ndice de actividad puzolnica utilizando cemento portland. 2a. Ed.
NTP 334.087:1999 Cementos. Adiciones minerales en pastas,
morteros y concretos; microsilice. Especificaciones.
NTP 334.104:2001 Cementos. Adiciones minerales del hormign
(concreto) puzolana natural cruda o calcinada y ceniza.
Especificaciones.
NTP 334.117:2002 Cemento. Mtodo de ensayo para la
determinacin de la eficiencia de adiciones minerales o escoria
granulada de alto horno, en la prevencin de la expansin anormal
del concreto debido a la reaccin lcali-slice.
NTP 334.127:2002 Cementos. Adiciones minerales del cemento y
hormign (concreto). Puzolana natural cruda o calcinada y ceniza
volante. Mtodo de ensayo.
4.1.2.2. ADITIVOSNTP 334.084:1998 Cementos. Aditivos funcionales a usarse en la
produccin de Cementos portland
NTP 334.085:1998 Cementos. Aditivos de proceso a usarse en la
produccin de Cementos Prtland
NTP 334.088:1999 Cementos. Aditivos qumicos en pastas,
morteros y hormign (concreto). Especificaciones.
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CEMENTO,A
DITIVOSYPATOLOGIASDELCON
CRETO
NTP334.089:1999 Cementos. Aditivos para incorporadores de aire
en pastas, morteros y hormign (concreto)
AIRE INCORPORADO
NTP 334.048:2003 Cementos. Determinacin del contenido de aire
en morteros de cemento hidrulico
NTP334.089:1999 Cementos. Aditivos incorporados de aire en
pastas, morteros y hormign (concreto)
4.1.2.3. ALCALI AGREGADOSNTP 334.067:2001 Cementos. Mtodo de ensayo para determinar
la reactividad potencial alcalina de combinaciones cemento-
agregado. Mtodo de la barra de mortero. 2a. ed
NTP 334.099:2001 Cementos. Mtodo de ensayo para determinar
la reactividad potencial lcali-slice de los agregados. Mtodo
qumico.
NTP 334.104:2001 Cementos. Adiciones minerales del hormign
(concreto) puzolana natural cruda o calcinada y ceniza.
Especificaciones
NTP 334.110:2001 Cementos. Mtodo de ensayo para determinar
la reactividad potencial alcalina de agregados. Mtodo de la barra
de mortero.
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CEMENTO,A
DITIVOSYPATOLOGIASDELCON
CRETO
4.1.2.4. ANLISIS DE COMPOSICIN
NTP 334.005:2001 Cementos. Mtodo de ensayo para determinarla densidad del cemento Portland
NTP 334.086:1999 Cementos. Mtodo para el anlisis qumico del
cemento
NTP 334.108:2001 Cementos. Mtodo de ensayo para la
determinacin de la proporcin de fases en cemento Prtland y
clinker de cemento Prtland mediante anlisis por difraccin de
rayos X.
NTP 334.118:2002 Cementos. Mtodo de ensayo para la
determinacin cuantitativa de fases en clinker de cemento Prtland
mediante el procedimiento microscpico de contenido de puntos.
NTP 334.137:2004 Cementos. Mtodo de ensayo para la
determinacin del contenido de cemento Portland del concreto
endurecido
4.1.2.5. CALOR DE HIDRATACINNTP 334.047:1979Cemento portland puzolnico, mtodo de ensayo
de determinacin del calor de hidratacin
NTP 334.064:1999 Cementos, mtodo de ensayo para determinar el
calor de hidratacin de Cementos portland
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CEMENTO,A
DITIVOSYPATOLOGIASDELCON
CRETO
4.1.2.6. ALBAILERA
NTP 334.069:1998 Cementos. Cemento de albailera. Requisitos(Es)
NTP 334.116:2002Cemento de albailera. Mtodo de ensayo fsico
NTP 334.123:2002 Cementos. Especificacin normalizada para
materiales combinados, secos y envasados para mortero y hormign
(concreto).
NTP 334.129:2003 Cementos. Cemento de albailera. Mtodo de
ensayo para la determinacin de la resistencia a la flexin por
adherencia
NTP 334.138:2004 Cementos. Mtodo de ensayo para determinar
la retencin de agua en morteros de base cemento Portland y
enlucidos
NTP 334.147:2004 Cementos. Especificaciones normalizadas del
cemento para mortero
4.1.2.7. CEMENTO REQUISITOSNTP 334.009:2005 Cementos. Cemento portland. Requisitos
(Norma Obligatoria)
NTP 334.050:2004 Cementos. Cemento Portland blanco tipo 1.
Requisitos
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CEMENTO,A
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CRETO
NTP 334.082-2001 Cemento. Cementos portland. Especificacin de
la performance. 2a. Ed.
NTP 334.090:2001 Cementos. Cementos portland adicionados.
Requisitos (Norma Obligatoria)
NTP 334.097:2001 Cementos. Arena normalizada. Requisitos
NTP 334.136:2004 Cementos. Especificacin para el uso comercial
del polvo del horno de cemento y del horno de cal
4.1.2.8. CONTENIDO DE SULFATOSNTP 334.065:2001 Cementos. Mtodo de ensayo para determinar
la expansin potencial de los morteros de cemento portland
expuestos a la accin de sulfatos. 2a. ed
NTP 334.075:2004 Cementos. Cemento Prtland. Mtodo de
ensayo para optimizar el SO3
NTP 334.078:2004 Cemento Portland hidratado. Mtodo de ensayo
normalizado para el sulfato soluble en el agua en el mortero
endurecido de cemento Portland hidratado. 2. Ed..
NTP 334.094:2001 Cementos. Mtodo estndar para cambio de
longitud de morteros de Cementos portland expuestos a soluciones
sulfatadas
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CEMENTO,A
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CRETO
4.1.2.9. COORDINACIN DE NORMAS
NTP 334.007:1997 Cemento. Muestreo e inspeccin
NTP 334.076:1997 Cementos. Aparato para la determinacin de los
cambios de longitud de pastas de Cementos y morteros fraguados.
Requisitos.
NTP 334.079:2001 Cementos. Especificacin normalizada para
masas de referencia y dispositivos de determinacin de masa para
uso en los ensayos fsicos del cemento.
NTP 334.121:2002Cementos. Mtodo de ensayo normalizado para
exudacin de pastas de cemento y morteros.
NTP 334.126:2002 Cementos. Mesa de flujo para ensayos de
cementos Prtland
NTP 334.148:2004Cementos. Mtodo de ensayo normalizado para
la determinacin de cloruro soluble en agua en mortero y concreto
4.1.2.10. CURADONTP 334.077:1997 Cementos. Ambientes, gabinetes y
tanques de almacenamiento utilizados en los ensayos de
cemento y concreto. Requisitos
4.1.2.11. DIMENSIONESNTP 334.004:1999 Cementos. Ensayo en autoclave para
determinar la estabilidad de volumen
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CEMENTO,A
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CRETO
NTP 334.093:2001 Cementos. Mtodo de ensayo para
determinar la expansin de barras de mortero de cemento
Prtland curadas en agua.
NTP 334.113:2002 Cemento. Mtodo de ensayo para la
determinacin del cambio de longitud de barras de mortero,
debido a la reaccin entre el cemento Prtland y los
agregados lcali-reactivos
NTP 334.115:2002 Cemento. Mtodo de ensayo para la
determinacin de la contraccin por secado del mortero de
cemento portland
4.1.2.12. FINURANTP 334.002:2003 Cementos. Determinacin de la finura
expresada por la superficie especifica (Blaine)
NTP 334.045:1998 Cementos. Mtodo de ensayo para
determinar la finura por tamizado hmedo con tamiz
normalizado de 45 m (N 325)
NTP 334.046:1979 Cementos. Mtodo de ensayo para
determinar la finura por tamizado hmedo con tamiz ITINTEC
149m (N100) y 74 m(N200)
NTP 334.058:1980 Cemento. Mtodo de ensayo para
determinar la finura por tamizado seco con tamices Itintec
149 um (N 100) e Itintec 74 um (N 200)
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NTP 334.072:2001 Cementos, determinacin de la finura del
cemento Portland por medio del turbidmetro. 2. Ed.
NTP 334.119:2002 Cementos. Mtodo de ensayo para la
determinacin de lafinura del cemento portland y crudos por
los tamices 300 m (N50), 150 m (N100), y 75 m (N200) por el
mtodo hmedo
4.1.2.13. RESISTENCIA DEL CEMENTONTP 334.042:2002 Cementos. Mtodos para ensayos de
resistencia a flexin y a compresin del mortero plstico
NTP 334.051:1998 Cementos. Mtodo para determinar la
resistencia a la compresin de morteros de cemento
portland cubos de 50 mm de lado.
NTP 334.060:1981 Mtodo de ensayo para determinar la
resistencia a la tensin de morteros de cemento hidrulico
NTP 334.101:2001 Cementos. Mtodo para la evaluacin de
la uniformidad de la resistencia de Cementos de una misma
procedencia
NTP 334.120:2002 Cementos. Mtodo de ensayo
normalizado de resistencia a la flexin de mortero deCementos portland.
NTP 334.130:2003 Cementos. Mtodo de ensayo
normalizado para determinar la resistencia a la compresin
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4.1.2.16. TRABAJABILIDAD
NTP 334.003:1998 Cementos. Procedimiento para laobtencin de pastas y morteros de consistencia plstica por
mezcla mecnica.
NTP 334.057:2002 Cemento. Mtodo de ensayo para
determinar la fluidez de morteros de cemento portland
NTP 334.074:2004 Cementos. Determinacin de la
consistencia normal. 3. Ed
NTP 334.121:2002 Cementos. Mtodo de ensayo
normalizado para exudacin de pastas de cemento y
morteros.
NTP 334.126:2002 Cementos. Mesa de flujo para ensayos de
cementos Prtland
NTP 334.138:2004 Cementos. Mtodo de ensayo para
determinar la retencin de agua en morteros de base
cemento Portland y enlucidos
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CAPTULO VCLASIFICACION
5.1. TIPOS DE CEMENTO EN EL MERCADO PERUANO- CEMENTO PORTLAND- CEMENTO PORTLAND TIPO I- CEMENTO PORTLAND TIPO II- CEMENTO PORTLAND TIPO V- CEMENTO PORTLAND POZOLNICO- CEMENTO TIPO MS-
CEMENTO DE ALBAILERA
5.2. FBRICAS DE CEMENTO EN EL PER-CEMENTOS LIMA
FBRICA:AtocongoLimaPROCESO:secoCOMBUSTIBLE:CarbnCAPACIDAD INSTALADA DE CLINKER(TM):
1 100 000, 2 580 000TIPOS:
Prtland tipo I Marca SolPrtlandpuzolanico tipo IP Marca spercemento atlas2.
-CEMENTOS PACASMAYOFBRICA:Planta PacasmayoLa LibertadPROCESO:SecoCOMBUSTIBLE:CarbnCAPACIDAD INSTALADA DE CLINKER(TM):
150 000, 690 000TIPOS:
Prtland tipo IPrtlandpuzolanico tipo IPPrtlandtipo IIPrtlandtipo VPrtland MS-ASTM C-1157
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-CEMENTO ANDINOFBRICA:CondorcochaTarmaPROCESO:SecoCOMBUSTIBLE:CarbnCAPACIDAD INSTALADA DE CLINKER(TM):
460 000, 600 000TIPOS:
Prtland tipo IPrtland tipo IIPrtland tipo V4
-CEMENTOS YURAFBRICA:YuraArequipaPROCESO:Seco
COMBUSTIBLE:PetrleoCAPACIDAD INSTALADA DE CLINKER(TM):
260 000, 410 000TIPOS:
Prtland tipo IPrtlandpuzolanico tipo IPPrtlandpuzolanico tipo IPMCemento de albailera, marca estuco Flex
-CEMENTO SURFBRICA:CoracotoJuliacaPROCESO:HmedoCOMBUSTIBLE:CarbnCAPACIDAD INSTALADA DE CLINKER(TM):
92 000, 63 000TIPOS:
Prtland tipo I, marca RUMIPrtlandpuzolanico tipo IP marca INTIPrtland tipo II
-CEMENTOS SELVA S.A.TIPOS:
Cemento Portland Tipo ICemento Portland Tipo IICemento Portland Tipo VCemento Portland Puzolnico Tipo IPCemento Portland Compuesto Tipo 1Co
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DITIVOS
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CAPITULO IADITIVOS
1. INTRODUCCIN.-
En la actualidad gracias al progreso de la industria qumica y recientemente la
nanotecnologa, los aditivos han sido incorporadas al concreto, y actualmente
podemos encontrar un sinnmero de productos en el mercado que satisfacen la
gran mayora de las necesidades para los usuarios de concreto.
Por lo tanto Son capaces de impartir benficos fsicos y econmicos, Hacen posible
el empleo de una variedad ms amplia de ingredientes en la mezcla. No presentan
gasto adicional pues su empleo trae por resultado ahorros, por ejemplo: en el
costo de mano de obra, en el contenido de cemento o en la durabilidad.
2. DEFINICIN.-
Los aditivos son productos que se adicionan en pequea proporcin para cambiar
las propiedades de otra en 0.1% y 5% (segn el producto o el efecto deseado).Esta
definicin excluye, por ejemplo, a las fibras metlicas, las puzolanas y otros.
2.1. USO DE ADITIVOS EN EL CONCRETOSon sustancias o productos ya sean orgnicos o inorgnicos que, asociados
al hormign antes del amasado, en un ritmo inferior a 5% del peso del
cemento, producen la innovacin deseada, de alguna de sus propiedades y
de sus caractersticas habituales, en estado fresco o endurecido.
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Los aditivos se empezaron a utilizar con el fin de regular la duracin del
fraguado, y sobre todo para poder acelerarlo, as como confeccionar
concretos ms impermeables.
En la actualidad los aditivos permiten la produccin de concretos con
caractersticas diferentes, han dado un creciente impulso a la construccin
y se consideran como un nuevo ingrediente, con el cemento, el agua y los
agregados.
La efectividad de los aditivos varios segn sea su dosificacin en el concreto
y tambin segn sean los constituyentes de la mezcla.
3. HISTORIA.-Los primeros aditivos qumicos se encuentran en los concretos romanos, a los
cuales se incorporaba sangre y clara de huevo.
Ms adelante la fabricacin del cemento portland alrededor de 1850 y eldesarrollo del concreto armado, llev a regular el fraguado con el cloruro de calcio.
La introduccin de los aditivos qumicos en el mercado de la construccin se
efecto en la dcada de los cincuenta, de manera lenta pero progresiva debido a la
actitud conservadora de muchos organismos como el Bureau o Reclamation, en los
EE.UU.
La actividad de los aditivos fue presentada inicialmente como algo misterioso y los
productores aparecan como modernos alquimistas.Los vendedores no conocan el producto de base del material que ofrecan. Sin
embargo los procesos eran simples, utilizando sub-productos de la industria
petrolera o subproductos industriales.
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Paralelamente se ha producido un proceso de concentracin en la industria de
aditivos, con inversin en investigacin, desarrollo, procesos tecnolgicos y control
de calidad para satisfacer los requerimientos del usuario.
Las primeras normas ASTM se dieron en 1962 para los siguientes tipos de aditivos:
Reductores de agua (tipo A), Retardadores de fraguado (tipo B) Aceleradores de
fraguado y resistencia temprana (tipo C), Reductores de agua y retardadores (tipo
D), Reductores de agua y aceleradores (tipo E)
En Per los aditivos qumicos se introducen a fines de la dcada del 50', en un
mercado restringido. La primera norma nacional de aditivos corresponde l ao de
1981 y se basa en la norma ASTM de 1969 comprendiendo los tipos A,B,C,D, y E
Los requerimientos de estas normas se refieren a la performance de los concretos
con aditivos, especificando su desempeo en trabajabilidad, deformacin y
resistencia.
En la dcada del 60, especialmente por el desarrollo del concreto premezclado, se
llevaron a cabo investigaciones para una nueva generacin de aditivos con
elevados niveles de reduccin de agua en las mezclas de concreto, que fueron
denominados sper plastificante o aditivos reductores de agua de alto rango.
En Alemania se estudi la aplicacin de superplastificantes, productos que
inicialmente se encontraban en el mercado para otros usos industriales, que luego
tuvieron gran desarrollo en la industria del premezclado.
Paralelamente en Japn se investigaron productos a base de sales de formaldehdo
naftaleno sulfnicos, que fueron empleados intensamente en Estados Unidos,
especialmente en concretos de alta resistencia.
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Los aditivos llamados de segunda generacin fueron normalizados por ASTM en
1970, incluyndolos como tipos E y G en la norma de aditivos qumicos; con
propiedades de actuar como reductores de agua y como retardadores de fraguado.
A diferencia de los reductores de primera generacin, que permiten una reduccin
del contenido de agua al 95%, os reductores de alto rango llegan al 88% como
mnimo.
En la actualidad una tercera generacin de aditivos se introduce rpidamente,
solucionando el problema de la prdida de asentamiento con el tiempo, que
afectaba al concreto premezclado, en especial en regiones clidas
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CAPITULO IIAPLICACIONES
4. UTILIDADLa mayora de los aditivos se comercializan en forma de soluciones acuosas, a veces se
vendaran en forma de polvos solubles en agua y eventualmente en pasta.
Los aditivos en polvo son susceptibles a la humedad y es necesario cuidar su conservacin.
Cuando es necesario utilizar dos aditivos diferentes, debe evitarse la mezcla previa de
ambos, intercalando por intervalos separados a la mezcladora.
Las soluciones con el aditivo no deben entrar en contacto directo con el cemento por lo
que se recomienda agregar el aditivo cuando los materiales y gran parte del agua se
encuentran en proceso de mezclado. Debe cuidarse que el aditivo se distribuya
uniformemente en la mezcla. Para lograrlo debe aadirse un tiempo prudencial antes del
trmino de la operacin.
El agua de solucin debe ser considerada como una parte del contenido total para noalterar la relacin agua-cemento especificada. Los resultados del uso de aditivos
dependen de los sistemas de preparacin y dosificacin. Los aditivos en polvo se dosifican
por peso y los aditivos lquidos por peso o volumen.
5. RAZONES PARA EL EMPLEOLos aditivos son utilizados principalmente para mejorar una o varias de las siguientes
caractersticas del concreto:
- Aumentar la trabajabilidad, sin modificar el contenido del agua.- Retardar o acelerar el tiempo de fraguado inicial.- Acelerar el desarrollo de la resistencia en la primera edad.- Modificar la velocidad de produccin de calor de hidratacin.
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- Reducir la exudacin y sangrado.- Incrementar la durabilidad o resistencia en condiciones severas de exposicin.- Reducir la permeabilidad a los lquidos.- Disminuir la segregacin.- Reducir la contraccin.- Incrementar la adherencia del concreto viejo y nuevo.- Mejorar la adherencia del concreto con el refuerzo
6. CARACTERSTICAS Y PROPIEDADES
Su influencia se determina de acuerdo al agua y a la cantidad del agua que es
necesario aadir a la mezcla para obtener la docilidad y compactacin necesaria.
Los ridos de baja densidad son poco resistentes y porosos.
Utilizndolo en Hormigones seco, Hormigones bombeados, Hormigones vistos.
Hormigones fuertemente armados, como tampoco se debe de usar en Hormigones
blandos, Hormigones fluidos.
Los ridos de bajadensidad son poco resistentes y porosos. En la actualidad los
aditivos permiten la produccin de concretos con caractersticas diferentes a los
tradicionales, han dado un creciente impulso a la construccin y se consideran
como un nuevo ingrediente, conjuntamente con el cemento, el agua y los
agregados. Existen ciertas condiciones o tipos de obras que los hacen
indispensables.
6.1. Caractersticas en el concreto fresco:
Incrementa la trabajabilidad sin aumentar el contenido de agua. Disminuye el contenido de agua sin modificar su trabajabilidad. Reduce o previene asentamientos de la mezcla.
http://www.monografias.com/trabajos5/estat/estat.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/estat/estat.shtml -
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Crea una ligera expansin. Modifica la velocidad y/o el volumen de exudacin Reduce la segregacin. Facilita el bombeo. Reduce la velocidad de prdida de asentamiento
6.2. Caractersticas en el concreto endurecido:
Disminuye el calor de hidratacin. Desarrolla una resistencia inicial. Incrementa las resistencias mecnicas del concreto. Incrementa la durabilidad del concreto. Disminuye el flujo capilar del agua. Disminuye la permeabilidad de los lquidos. Mejora la adherencia concreto-acero de refuerzo. Mejora la resistencia al impacto y la abrasin.
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CAPITULO IVCLASIFICACION
7. USO EN LA CONSTRUCCIN
7.1. Modificadores de fraguado:Retardador o acelerador de fraguado -modificar solubilidad.
Tipos:
a) Aceleradores de fraguado y/o endurecimiento
Su funcin principal es acelerar el desarrollo temprano de la
resistencia del concreto, es decir el endurecimiento. Aunque
tambin pueden acelerar el fraguado. Si se requiere hacer diferencia
entre las dos funciones, puede ser til referirse a las propiedades de
aceleracin del fraguado. Cloruros [Cl2Ca(ms eficaz), ClNa, ClAl,
ClFe], Hidrxidos, Carbonatos., Silicatos.
Utilizacin: Se emplea cuando
Cuando el concreto se va colar a temperaturas bajas, digamosde 2a 4 C.
En la elaboracin de concreto prefabricado. Cuando se desea un descimbrado rpido. Cuando se requiere hacer un trabajo de reparacin urgente.
b) Retardadores de fraguado:
Se puede lograr un retraso en el fraguado de la pasta de cemento
con la adicin a la mezcla de un aditivo retardante ASTM Tipo B. Los
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retardantes hacen tambin lento el endurecimiento de la pasta,
aunque unas sales pueden acelerar el fraguado pero inhibir el
desarrollo de resistencia; los retardantes no alteran la composicin
o identidad de los productos dehidratacin.
Existen dos tipos: Inorgnicos (ZnO, PbO, PO4H3, BO4H3),
Orgnicos(cido orgnico, glicerina).
Estos dependen del tipo, cantidad de cemento, dosificacin y la
relacin entre el agua y el cemento.
Consiste en reacciones qumicas en las que aparece una pelcula
alrededor del cemento, impidiendo que se hidrate.
Son tiles en la elaboracin de concreto en clima clidocuando el tiempo de fraguado normal se acorta por la alta
temperatura.
Previenen las juntas fras. Prolongan el tiempo de transportacin, colocacin y
compactacin.
7.2. Modificadores de concreto:
Tipos:
a. Plastificante reductor de agua
Son aditivos que permiten, para una misma docilidad, la reduccin
de la cantidad de agua en un hormign dado o que, para una misma
cantidad de agua aumentan considerablemente esta docilidad o,
incluso permiten obtener estos dos efectos simultneamente; el
aumento de docilidad permite la colocacin del hormign en
estructuras complicadas, con alta densidad de armadura o con
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efectos superficiales especiales sin necesidad de incrementar
cantidad de agua de amasado y por consiguiente la dosis de
cemento para obtener las resistencias especificadas. La disminucin
de la dosis de agua y en consecuencia de la razn agua-cemento,
manteniendo una determinada trabajabilidad, permite aumentar la
compacidad del hormign y, por consiguiente, su resistencia,
impermeabilidad y durabilidad.
Por la misma razn, la retraccin y en consecuencia, la tendencia a
la figuracin se ven disminuidas.
Efecto: Su principal efecto incide sobre la trabajabilidad del
hormign en su estado fresco. Este efecto puede traducirse en una
reduccin de la dosis de agua, si se mantiene constante la docilidad
o fluidez del hormign, o en un aumento de su docilidad, si se
mantiene constante la dosis de agua del hormign.
b. Fluidificante
Estn a base de productos melamnicos o naftalinicos, constituyendo
una evolucin de los aditivos reductores de agua, en que la
absorcin y la capacidad de dispersin del cemento son mucho ms
acentuadas. Esto produce un enorme aumento de la trabajabilidad
del hormign, sin modificarla cantidad de agua.
Siendo el resultado es un hormign muy fluido, de baja tendencia a
la segregacin. Se usan tambin como reductores de agua, siendo
posible en este caso, dado su apreciable efecto, alcanzar
disminuciones en la cantidad de agua entre 20% y 30%.
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Ello permite obtener un fuerte incremento en las resistencias,
especialmente en las primeras edades, por lo que pueden utilizarse
como aceleradores de endurecimiento o aditivos para hormigones
de alta resistencia.
Usos:
Los superplastificadores se emplean en dosis mayores que los
plastificadores reductores de agua, (0.8 a 3%) y pueden ser
agregados al final del amasado sin diluir previamente en el agua.
El efecto sobre la trabajabilidad del hormign se mantiene entre 30
y 60minutos segn el aditivo, caracterstica que hace conveniente
agregarlo inmediatamente antes del trmino del amasado y obliga a
una rpida colocacin. El efecto se termina una vez transcurrido el
tiempo sealado, volviendo el hormign a su docilidad inicial.
c. Incorporadores de aireIncorporan aire en pequeas burbujas, en un tamao comprendido
entre0.01 y 1mm la proporcin de burbujas recomendable depende
del tamao mximo del rido.
Se emplean por regla general los siguientes valores: Tamao
mximo40mm 20mm 10mm% aire recomendado.
Efectos:
Aumentan la resistencia del hormign frente a los ciclos (hieloy deshielo). Previenen los daos del congelamiento del agua
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contenida en el hormign. Reduccin de la permeabilidad del
agua y lquidos en general.
Aumenta la consistencia del hormign, similar a lo obtenidopor la adicin de granos finos.
Aumento de la fluidez del hormign. Disminucin de la exudacin del agua de amasado del
hormign.
Disminucin de la resistencia.
Efecto sobre la trabajabilidad del hormign:
Las burbujas de aire en el hormign fresco actan como unfluido. Aumentan su docilidad. Por su tamao, equivalen a
partculas de tamao inferior a 2 mm. Tienen un mejor
coeficiente de forma, elstico y deformable. Lo que les
permite deslizarse sin rozamiento. Se varan por lo tanto, las
propiedades del hormign. Aumenta la cohesin, se reduce
la segregacin y la exudacin. Lo que facilita su puesta en
obra.
Al disminuir la exudacin se evita la acumulacin de aguabajo las barras de acero Se evita la acumulacin de agua bajo
los ridos gruesos, mejorando su adherencia. Tambin
disminuye la formacin de lechada en las superficies.
Disminuye las resistencias mecnicas de 3 a 5% por cada
1%de aire incorporado. Esta prdida de resistencia se
compensa en parte al bajar la razn agua-cemento.
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d. Efecto sobre la impermeabilidad:
Estas burbujas de aire se interponen en la red de canalculos interna
que existe en todo hormign. lo cual permite limitar la ascensin de
agua por capilaridad. El hormign resultante es, en consecuencia,
ms impermeable e indirectamente, por ello ms resistente a la
accin de agentes agresivos.
e. Consecuencia de los efectos de aditivosLos efectos de un aditivo pueden variar por la condicin
atmosfrica, componentes intrnsecos como son el contenido de
agua, tipo de cemento, duracin de mezclado.
Ningn aditivo puede subsanar las deficiencias de una mezcla de
concreto mal dosificada.
8. CLASIFICACIN DE ADITIVOSExisten:
Aditivos curadores Aditivos desmoldantes Aditivos puente de adherencia Aditivos facilitadores de concreto Aditivos ultra rpidos de fraguado para concreto proyectado Aditivos impermeabilizantes de concreto Aditivos impermeabilizantes para concreto endurecido Fibra de acero Sello para juntas
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9. CLASIFICACION SEGN NORMAS TECNICAS
Los aditivos pueden clasificarse tentativ