TECNOLOGIA DELTECNOLOGIA DEL CONCRETOCONCRETO
GENERALIDADES E INSUMOS
Ing Walter Oliveros GuzmnIng. Walter Oliveros Guzmn
CEMENTO
D fi i iDefinicin
E l id l d l l b l d d ibiEn el sentido general de la palabra, el cemento puede describirse como unmaterial con propiedades tanto adhesivas como cohesivas, las cuales le danla capacidad de aglutinar fragmentos minerales para formar un todocompacto.compacto.Para efectos de construccin, el significado del termino cemento serestringe a materiales aglutinantes utilizados con piedras, arena, ladrillos,bloques de construccin.qLos principales componentes de este tipo de cemento son compuestos decal.Los cementos que se utilizan en la fabricacin de concreto tiene laqpropiedad de fraguar y endurecer con el agua, en virtud de queexperimentan una reaccin qumica con ella, por lo tanto se denominanhidrulicos.
ReseaHistrica Egipto Antiguog p g Los egipcios usaron el yeso calcinado
para dar al ladrillo o a las estructuras de piedra una capa lisa.G i A i GreciaAntigua
Una aplicacin similar de piedra caliza calcinada fue utilizada por los Griegos antiguos.
AntiguaRoma Los Romanos utilizaron con frecuencia el agregado quebrado del ladrillo embutido en una mezcla de la masilla de la cal con polvo del l d ill l i l iladrillo o la ceniza volcnica. Construyeron una variedad amplia de estructuras que incorporaron la piedra y concreto, incluyendo los caminos, los acueductos, los templos y los los acueductos, los templos y los palacios.
ReseaHistrica JohnSmeaton haba
encontrado que combinarencontradoquecombinarlacalvivaconotrosmaterialescreabaun
t i l t d tmaterialextremadamenteduroquesepodrautilizarparaunirjuntosotrosp jmateriales.lutilizesteconocimientoparaconstruir la primeraconstruirlaprimeraestructuradeconcretodesdelaRomaantigua.
ReseaHistrica1824: - James Parker, Joseph Aspdin patentan al Cemento Portland,materia que obtuvieron de la calcinacin de alta temperatura de unaCaliza ArcillosaCaliza Arcillosa.
1845: - Isaac Johnson obtiene el prototipo del cemento modernoquemado, alta temperatura, una mezcla de caliza y arcilla hasta laformacin del "clinker"formacin del clinker .
1868: - Se realiza el primer embarque de cemento Portland de Inglaterraa los Estados Unidos.
1871: - La compaa Coplay Cement produce el primer cementoPortland en lo Estados Unidos.
1904: -La American Standard For Testing Materials (ASTM), publica porg ( ) p pprimera ves sus estandares de calidad para el cemento Portland.
Materias PrimasMateriasPrimasParafabricarcementopuedenutilizarsetantomineralesdeorigennaturalcomoproductosindustriales.Loselementosprincipalesquedebecontenerson:elCalcio,elSilicio,elAluminioyFierro.Caliza:Rocadeorigensedimentario,compuestag pbsicamenteporCaCO3.Caliza+Correctores(Si,Fe,etc.)=Clinker
Clinker :Alcombinarseduranteelprocesodesinterizacinenelhornoloscuatroelementos,seproducencuatronuevos compuestos mineralgicos principales en el ClinkernuevoscompuestosmineralgicosprincipalesenelClinker.
EstudiosGeolgicosMineros
CalizaEsquistoTobas.
MODELO DIGITAL DE LA CANTERA
Ubicacin de Area y evaluaciones preliminares
Extraccin de MaterialesExplotacin de las Canteras
Recuperacin de zonas explotadas
Trituracin de Materias Primas
ComposicinMineralogaHumedadEstabilidad
Molino de Harina CrudaA Homogeneizacin y Hornos
Clinkerizacion(Hornos)
ProcesodeClinkerizacin
SistemaHorno Precalentador
Precalentador
Horno RotatorioHornoRotatorio
Clinker
Molienda de CementoMolienda de Cemento
Molienda
Despacho
Composicin del ClinklerComposicindelClinkler
SilicatoTricalsico (C3S),Responsabledelasresistenciasiniciales(3y7das),variadeentre40a65%enlacomposicindelclinkerclinker.
SilicatoBicalsico (C2S),Lentodesarrolloderesistencia,variade10a30%enelclinker.
AluminatoTricalcico (C3A),Sucomposicinvariade7a15%.Enausenciadeyesoreaccionaconelaguaenformamuyi l d l d i i i di d lviolentayconducealendurecimientoinmediatodelapasta.
FerroAluminatoTetracalcico (C4AF),Llegaaestarpresenteenun orden de 4 a 15 % Su presencia es de menor importancia enunordende4a15%.Supresenciaesdemenorimportanciaenelcemento.
CementoReaccionesQumicasClinker+Yeso=Cemento
C3A+Yeso=Sulfoaluminato deCalcioInsoluble3CaO Al O 3CaSO 31H O)3CaO.Al2O3.3CaSO4.31H2O)
6C3S+18H=C5S6H5 +13CH
Composicin Tipica del CementoComposicinTipica delCementoOxidoContenido%
CaO 60 67
SiO217 25
Al2O3 3 8Al2O33 8
Fe2O30.5 6.0
MgO 0.1 4.0gO 0 0
Alcalis 0.21.3
SO31 3
HidratacindelCemento
DesarrollodeResistenciadelC3SyC2S
TIPOSDECEMENTOSPORTLAND1. CEMENTOSPORTLANDTRADICIONALES
TipoI Parausogeneral,cuandonoserequiereespecficamenteninguna propiedad especial.ninguna propiedadespecial.
TipoII Parausogeneral,especialmentecuandosedeseaunamoderada resistenciaalossulfatosounmoderadocalordehidratacinhidratacin.
TipoIIIParaserusadocuandoserequiereunaaltaresistenciainicial.TipoIVParaserusadocuandosedeseaunbajocalordehidratacinTipoV Paraserusadocuandosedeseaunaaltaresistenciaalos
sulfatos
REQUERIMIENTOS FISICOS
NORMA ASTM C-150 I II III IV V
REQUERIMIENTOS FISICOS
Fineza, superficie especfica,m2/Kg: Blaine, mn 280 280 --- 280 280Expansin en autoclave mx % 0 8 0 8 0 8 0 8 0 8Expansin en autoclave, mx % 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8Resistencia a la compresin,mnima: (Kg/cm2)1 da --- --- 124 --- ---3 das 126 103 241 --- 837 das 197 172 --- 69 1527 das 197 172 --- 69 15228 das --- --- --- 172 207Tiempo de Fraguado:Vicat (hr)Inicial, min 0:45 0:45 0:45 0:45 0:45Final mx 6:15 6:15 6:15 6:15 6:15Final, mx 6:15 6:15 6:15 6:15 6:15Aluminato Triclcico, mx % --- 8 15 7 5
2.CEMENTOSPORTLANDADICIONADOS
Clinker+Yeso+ADICINMINERAL
AdicionesMinerales:Materiales inorgnicos que se incorporan al cemento o alMaterialesinorgnicosqueseincorporanalcementooalconcreto,conelfindemejorarsuspropiedades.
PrincipalesAdiciones: Puzolanas EscoriadeAltoHorno Fillers
APLICACIONESDECEMENTOSPORTLANDADICIONADOS
CEMENTO TIPO APLICACIONESPortland Puzolnico IP, IPM Uso GeneralPortland de Escoria IS, ISM Uso GeneralPortland Compuesto Ico Uso General
LOSCEMENTOSNACIONALES( i 20 d if )(7Tiposy20ProductosDiferentes)
FABRICANTE UBICACIN DE LA FBRICA TIPOS DE CEMENTO QUE PRODUCENCementos Lima S A Lima Tipo I (Sol I) Tipo IP (Atlas)Cementos Lima S.A. Lima Tipo I (Sol I), Tipo IP (Atlas),
46% Tipo II (Sol II)Cemento Andino S.A. Tarma - Junin Tipo I (Andino I), Tipo II (Andino II),
19% Ti V (A di V) Ti IPM (A di IPM)19% Tipo V (Andino V), Tipo IPM (Andino IPM)Cemento Pacasmayo S.A Pacasmayo - La Libertad Tipo I (Pacasmayo I), Tipo II (Pacasmayo II),
15% Tipo V (Pacasmayo V), Tipo IMS (Pacasmayo IMS), Tipo IP (Pacasmayo IP), Tipo ICo (Pacasmayo ICo)
Yura S.A Yura - Arequipa Tipo I (Yura I), Tipo IP (Yura IP), 14% Tipo IPM (Yura IPM)14% Tipo IPM (Yura IPM)
Cemento Sur S.A. Juliaca - Puno Tipo I (Rumi I), Tipo II (Rumi II), 5% Tipo V (Rumi V), Tipo IPM
Cemento Rioja S A Pucallpa Ucayali Tipo IPCemento Rioja S.A. Pucallpa - Ucayali Tipo IP1%
FINFIN