Excelencia Acadmica para un mundo globalizado
TECNOLOGA DEL CONCRETO
CEMENTO PORTLAND
Excelencia Acadmica para un mundo globalizado
El cemento Portland es un producto comercial de fcil
adquisicin el cual cuando se mezcla con agua, ya sea
solo o en combinacin con arena, piedra u otros
materiales similares, tiene la propiedad de reaccionar
lentamente con el agua hasta formar una masa
endurecida.
Esencialmente es un clinker finamente molido,
producido por la coccin a elevadas temperaturas, de
mezclas que contienen cal, almina, fierro y slice en
proporciones determinadas.
CEMENTO PORTLAND
Excelencia Acadmica para un mundo globalizado
MATERIAS PRIMAS DEL CEMENTO PORTLAND
Los dos materiales principales con que se fabrica el cemento Portland son:
la piedra caliza y arcilla.
Excelencia Acadmica para un mundo globalizado
FABRICACION DEL CEMENTO PORTLANDLas materias primas, finamente molidas e ntimamente mezcladas, se
calientan hasta principio de la fusin: 1400 a 1450 C.
Usualmente se hace en grandes hornos giratorios, que pueden llegar a medir ms de 200 m de longitud y 5,50 de dimetro.
Al material parcialmente fundido que sale del horno se le denomina clinker (pequeas esferas de color gris negruzco, duras y de diferentes
tamaos).
El clinker enfriado y molido a polvo muy fino, es lo que constituye el cement portland comercial. Durante la molienda se agrega una pequea
cantidad de yeso (3 4 %), para regular la fragua del cemento.
Excelencia Acadmica para un mundo globalizado
COMPUESTOS QUMICOS DEL CEMENTO PORTLANDEl cemento es una mezcla de muchos compuestos, por lo que no es prctica su representacin con una frmula. No obstante hay cuatro
compuestos que constituyen ms del 90% del peso del cemento.
Abreviacin
Silicato triclcico (3CaO.Si02) C3S
Silicato diclcico (2CaO.Si02) C2S
Aluminato triclcio (3CaO.Al203) C3A
Aluminio ferrita triclcica (4CaO.A1203 .Fe203) C4AF
Cada uno de los cuatro compuestos principales del cemento portland contribuye en el comportamiento del cemento cuando pasa del estado plstico
al endurecido despus de la hidratacin.
Excelencia Acadmica para un mundo globalizado
El silicato diclcico (C2S)
Es el causante principal de la resistencia posterior de la pasta de cemento.
COMPUESTOS QUMICOS DEL CEMENTO PORTLAND
Silicato triclcico (C3S)Es el que produce la alta resistencia
inicial del cemento Portland hidratado.
La reaccin del C3S con agua desprende gran cantidad de calor
(calor de hidratacin).La rapidez de endurecimiento de la pasta de cemento es directamente
proporcional con el calor de hidratacin.
Excelencia Acadmica para un mundo globalizado
Aluminoferrita triclcica(C4AF)
Es semejante al C3A, porque se hidrata con
rapidez y slo desarrolla baja resistencia.
Aluminato triclcico(C3A)
El yeso agregado al cemento Portland
durante la trituracin o molienda en el proceso
de fabricacin se combina con el C3A para controlar el tiempo de
fraguado.
Excelencia Acadmica para un mundo globalizado
CARACTERSTICAS DEL CEMENTO PORTLAND
El cemento Portland es un polvo de color gris, ms o menos verdoso.
Se vende en bolsas que tienen un peso neto de 42,5 kg y un pie cbico de capacidad.
En los casos en que no se conozca el valor real se considerar para el cemento un peso especfico de 3,15.
Excelencia Acadmica para un mundo globalizado
CLASIFICACION DEL CEMENTO PORTLAND
Los cementos Portland se fabrican en cinco tipos.
Sus propiedades se han normalizado sobre la base de la especificacin ASTM de Normas para el cemento Portland
(C150).
TIPO I
Es el cemento destinado a obras de concreto en general, cuando en las mismas no se especifica la utilizacin de los
otros 4 tipos de cemento.
Excelencia Acadmica para un mundo globalizado
TIPO II
Es el cemento destinado a obras de concreto en
general y obras expuestas a la accin moderada de
sulfatos o donde se requiere moderado calor
de hidratacin.
TIPO III
Es el cemento de alta resistencia inicial.
El concreto hecho con el cemento tipo III desarrolla una resistencia en tres das igual a la desarrollada en 28 das por concretos hechos con cemento
tipo I o tipo II.
Excelencia Acadmica para un mundo globalizado
TIPO IV
Es el cemento del cual se requiere bajo calor de hidratacin.
TIPO V
Es el cemento del cual se requiere alta resistencia a la accin de los
sulfatos.
Las aplicaciones tpicas comprenden las estructuras
hidrulicas expuestas a aguas con alto contenido de lcalisis y
estructuras expuestas al agua de mar.
Excelencia Acadmica para un mundo globalizado
FRAGUADO Y ENDURECIMIENTO DEL CEMENTO PORTLAND
La fragua es la prdida de plasticidad que sufre la pasta de cemento. Hay dos etapas de fraguado
Fraguado inicial: cuando la masa empieza a perder plasticidad
Fraguado final: cuando la pasta de cemento deja de ser deformable y se convierte en un bloque rgido.
El endurecimiento es el desarrollo lento de la resistencia.
Excelencia Acadmica para un mundo globalizado
CALOR DE HIDRATACINDurante el proceso de endurecimiento se producen reacciones
que generan calor.
Cuando las secciones son pequeas y el calor puede
liberarse, el calor de hidratacin no es importante, pero al vaciar
grandes volmenes de concreto y cuando el calor no puede
liberarse con facilidad, resulta un factor a tenerse muy en cuenta.
La temperatura que genera la hidratacin llega a los 50 C en
presas; algunos investigadores han observado temperaturas mayores. Como la temperatura ambiente es
menor se producen descensos bruscos de sta, ocasionando
contracciones y en consecuencia rajaduras.
Excelencia Acadmica para un mundo globalizado
En el vaciado de grandes volmenes es indispensable controlar este efecto si no se desea sufrir desagradables
sorpresas. Se debe usar cemento de bajo calor de hidratacin y/o puzolanas.
Los calores de hidratacin son:
C3S = 120cal/g C3A = 107cal/gC2S = 62cal/g C4AF = 100cal/g
El calor de hidratacin del cemento se mide en caloras gramo, cuanto menor sea el
calor de hidratacin del cemento menor ser la
temperatura a que se eleve el concreto.
Excelencia Acadmica para un mundo globalizado
FUNCIN QUE DESEMPEA EL YESO EN EL CEMENTOLa velocidad con que se desarrolla el endurecimiento del cemento, debe ser controlada dentro de ciertos lmites para que este sea un
producto til en la construccin.
Por lo tanto la velocidad de reaccin debe controlarse. Esto se logra dosificando cuidadosamente la cantidad de yeso
que se agrega al clinker durante la molienda.
Si las reacciones fuesen muy lentas, la demora en adquirir resistencia sera
objetable.
Si las reacciones fuesen muy rpidas, el concreto endurecera rpidamente
y no podra ser transportado y colocado sin ocasionarle dao.
Excelencia Acadmica para un mundo globalizado
EL ENDURECIMIENTO DEL CEMENTO PORTLAND
Cuando el cemento se mezcla con la cantidad suficiente de agua para formar una pasta, los compuestos del cemento reaccionan y se
combinan con el agua para establecer un desarrollo lento de estructuras cristalinas cementantes que se adhieren a las partculas
entremezcladas de arena y piedra.
Esto une la masa al mismo tiempo que
desarrolla resistencia y adquiere gran dureza.
Mientras haya humedad contina la reaccin, por eso es importante
el curado.Esta reaccin puede durar aos.
Excelencia Acadmica para un mundo globalizado
ALMACENAMIENTO DEL CEMENTO EN OBRA
El cemento no debe estar guardado sin usarse mucho
tiempo, por que va perdiendo resistencia. Esto es vlido
para todos los tipos de cemento.
Para el caso de cemento en sacos, bien guardado en
almacenes cerrados y sobre tabladillas de madera, la
prdida de resistencia probable es de 15% en 3 meses y
25% en 6 mese, y as sucesivamente.
Excelencia Acadmica para un mundo globalizado
En el cemento guardado se forman grumos.La cantidad de estos es un ndice de su probable utilidad.
Si hay muchos grumos y stos no pueden deshacerse con la presin de los dedos, indica que el cemento va a dar prdida apreciable de
resistencia.
En general un lmite apropiado de utilidad para el cemento en sacos en 3 meses. Cuando est en silos hermticos es de 6 meses.
Despus del tiempo indicado es muy importante hacer pruebas antes de usarlo.
ALMACENAMIENTO DEL CEMENTO EN OBRA
Excelencia Acadmica para un mundo globalizado
Si el cemento esta a la intemperie los lmites son
mucho menores, sobre todo si el tiempo es malo o
lluvioso, en este caso puede inutilizarse el
cemento en pocos das si no se guarda
convenientemente.
Para subsanar la prdida de resistencia por almacenaje deber incrementarse la dosificacin en peso del cemento y mantener invariable la dosificacin de los otros componentes de la mezcla.
ALMACENAMIENTO DEL CEMENTO EN OBRA
Para subsanar la prdida de resistencia por almacenaje
deber incrementarse la dosificacin en peso del
cemento y mantener invariable la dosificacin de los otros componentes de la mezcla.
Excelencia Acadmica para un mundo globalizado
En conclusin, es recomendable almacenar el cemento en ambientes techados y evitar el contacto de las rumas con el terreno hmedo
usando bases de madera.
Colocar las bolsas de cemento unas encima de otras hasta un mximo de 10.
Las rumas deben estar lo ms juntas posible dejando la menor cantidad de vacio s entre ellos.
Debe de organizarse el almacenaje de modo de utilizar el cemento en orden a su llegada a obra.
ALMACENAMIENTO DEL CEMENTO EN OBRA
Excelencia Acadmica para un mundo globalizado
Gracias
Top Related