UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERIA CIVILFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA RESIDENTES, SUPERVISORES Y RESIDENTES, SUPERVISORES Y
PROYECTISTASPROYECTISTASTEMA :TEMA :
CEMENTOSCEMENTOSEXPOSITOR :EXPOSITOR :
Ing. Ana Torre CarrilloIng. Ana Torre Carrillo
Lima, Noviembre del 2002Lima, Noviembre del 2002
RESEÑA HISTORICARESEÑA HISTORICA
IMPERIO INCAICOIMPERIO INCAICO
Conocimiento de:
AstronomíaTrazado y construcción de canales de irrigaciónEdificaciones de piedra y adobe
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES –– FIC FIC –– UNIUNI
RESEÑA HISTORICARESEÑA HISTORICA
COLONIA (Siglo XVI)COLONIA (Siglo XVI)
Cal y Arena ( calicanto )Cal + Piedras ( Concreto ciclópeo )
Ejm: Puente de Piedra 1608Fortificaciones militaresConventos, iglesias
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES –– FIC FIC –– UNIUNI
RESEÑA HISTORICARESEÑA HISTORICA
LA REPUBLICA (1820)LA REPUBLICA (1820)
1824 Apsdin ( Calcinación de la caliza )1840 Francia ( 1ra fábrica )1845 Inglaterra1855 Alemania1871 E.E.U.U.
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES –– FIC FIC –– UNIUNI
RESEÑA HISTORICARESEÑA HISTORICA
SIGLO XXSIGLO XX
1915
Primeros hornos de fabricación de cemento1916 Primera fábrica de cemento en el Perú (CPCP)1955 – 1975 fábricas de cemento: Chilca, Lima,
Andino, Chiclayo, Pacasmayo, Sur, Yura.Edificios importantes:
Palacio de Justicia, Hotel Bolivar,Club Nacional, Country Club.
Terminal marítima del CallaoPavimentación Av. VenezuelaPavimentación Av. Costanera
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES –– FIC FIC –– UNIUNI
DEFINICIONESDEFINICIONES
La arcillaLa arcillaYesoYesoCalCalCementosCementosAsfaltosAsfaltosPolímeros
CEMENTANTESCEMENTANTES
Polímeros
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES –– FIC FIC –– UNIUNI
DEFINICIONESDEFINICIONES
CEMENTOSCEMENTOS
Material pulverizado que combinado con agua forma Material pulverizado que combinado con agua forma una pasta capaz de endurecer en el agua y al aire.una pasta capaz de endurecer en el agua y al aire.
CLINKERCLINKER
Producto obtenido por calcinación de materias primas, Producto obtenido por calcinación de materias primas, calizas y arcillosas adecuadamente dosificadas.calizas y arcillosas adecuadamente dosificadas.
CEMENTO PORTLANDCEMENTO PORTLAND
Obtenido por la pulverización del Obtenido por la pulverización del clinkerclinker con la adición con la adición eventual del sulfato de calcio.eventual del sulfato de calcio.
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES –– FIC FIC –– UNIUNI
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES –– FIC FIC –– UNIUNI
PROCESOS DE FABRICACIONPROCESOS DE FABRICACION
COMPOSICION QUÍMICA DEL CLINKERCOMPOSICION QUÍMICA DEL CLINKER
0% 0% -- 3%3%Mn2O3
0% 0% -- 0.5%0.5%TiO2
0% 0% -- 1.5%1.5%P2O5
0% 0% -- 1%1%K2O y Na2O
0.5% 0.5% -- 3%3%Pérdida x Calcinación
1% 1% -- 5%5%MgO
0.1% 0.1% -- 2.5%2.5%SO3
FF2% 2% -- 5%5%Fe2O3
AA4% 4% -- 8%8%Al2O3
SS16% 16% -- 26%26%SiO2
CC58% 58% -- 67%67%CaO
AbreviaturaPorcentaje TípicoOxido Componente
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES –– FIC FIC –– UNIUNI
FASES MINERALES DEL CLINKERFASES MINERALES DEL CLINKER
MgOMgOMagnesia libre (Periclasa)
CaOCaOCal libre
CC44AFAF4CaO4CaO..AlAl22OO33..FeFe22OO33Ferrito aluminato tetracálcico
CC33AA3CaO3CaO..AlAl22OO33Aluminato tricálcico
CC22SS2CaO2CaO..SiOSiO22Silicato dicálcico
CC33SS3CaO3CaO..SiOSiO22Silicato tricálcico
AbreviaturaAbreviaturaFórmulaFórmulaDesignaciónDesignación
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES –– FIC FIC –– UNIUNI
REQUISITOS FÍSICOS DEL CEMENTOREQUISITOS FÍSICOS DEL CEMENTO
ICoICoIPIPMSMSVVIIIIII
----
290*330*
----
----
290*--
----
Calor de Hidratación, máx, KJ/Kg7 días28 días
--0.10*6meses
0.106meses
0.04*14 días
----Resistencia a los Sulfatos
% máximo de expansión
0.800.800.800.800.800.80Expansión en autoclave,
% máximo
45420
45420
45420
45375
45375
45375
Tiempo de fraguado, minutosInicial, mínimoFinal, máximo
130200250
130200250
100170280*
80150210
100170280*
120190280*
Resistencia la Compresión mín Kg/cm²3 días7 días28 días
TipoTipoRequisitos FísicosRequisitos Físicos
* Opcional* Opcional
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES –– FIC FIC –– UNIUNI
REQUISITOS QUÍMICOS DEL CEMENTOREQUISITOS QUÍMICOS DEL CEMENTO
------58--Aluminato tricálcico (C3A), máx, %
ICoICoIPIPMSMSVVIIIIII
------0.6*0.6*0.6*Álcalis equivalentes
( Na2O + 0.658 K2O ), máx, %
------0.750.750.75Residuo Insoluble, máx, %
8.05.0--3.03.03.0Pérdida por Ignición, máx, %
4.04.0--2.33.03.5Trióxido de Azufre (SO3), máx, %
6.06.0--6.06.06.0Óxido de Magnesio (MgO), máx, %
TipoTipoRequisitos QuímicosRequisitos Químicos
* Opcional* Opcional
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES –– FIC FIC –– UNIUNI
REQUISITOS OPCIONALESREQUISITOS OPCIONALESTipoTipo
Características Físicas OpcionalesCaracterísticas Físicas OpcionalesVVIVIVIIIIIIIIIIII
0.040.04----------------Resistencia a los sulfatos, 14 días, Resistencia a los sulfatos, 14 días, máxmáx
------------280280280280Resistencia la Compresión (Resistencia la Compresión (MPaMPa) 28 días) 28 días
--------
60607070
--------
7070----
--------
Calor de Hidratación, Calor de Hidratación, máxmáx, Cal/, Cal/grgr7 días7 días28 días28 días
50505050505050505050Falso Fraguado, % ( P. Fin ) Falso Fraguado, % ( P. Fin ) minimominimo
TipoTipoCaracterísticas Químicas OpcionalesCaracterísticas Químicas Opcionales
VVIVIVIIIIIIIIIIII
--------0.60.60.60.60.60.6Álcalis equivalentesÁlcalis equivalentes( ( NaNa22OO + 0.658 K+ 0.658 K22O ), O ), máxmáx, %, %
------------5858----Suma ( CSuma ( C33S + CS + C33A ), A ), máxmáx %%
--------5 5 -- 88--------Aluminato Aluminato tricálcicotricálcico (C(C33A), A), máxmáx, %, %
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES –– FIC FIC –– UNIUNI
TIPOS DE CEMENTOSTIPOS DE CEMENTOS
PÓRTLANDPÓRTLANDADICIONADOS
PÓRTLANDPÓRTLANDADICIONADOS
??LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES –– FIC FIC –– UNIUNI
CEMENTOS PÓRTLANDCEMENTOS PÓRTLAND( ASTM C( ASTM C--150 NTP 334.009 )150 NTP 334.009 )
TIPO I :TIPO I : Uso general, alto calor, f ’c altoUso general, alto calor, f ’c altoTIPO II :TIPO II : Mediana Resistencia Sulfatos, Mediana Resistencia Sulfatos, calor moderado, calor moderado, f´cf´c lentolento.TIPO III :TIPO III : Alto calor, Alto calor, f´cf´c muy rápido, baja muy rápido, baja resistencia sulfatos.resistencia sulfatos.TIPO IV :TIPO IV : Muy bajo calor, f´c muy lentoTIPO V :TIPO V : Muy resistente sulfatos bajo calor, f´c muy lento
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES –– FIC FIC –– UNIUNI
DesarrolloDesarrollo de la resistencia en compresión en %de la resistencia en compresión en %de la resistencia a 28 díasde la resistencia a 28 días
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES –– FIC FIC –– UNIUNI
Desarrollo del calor de hidratación Desarrollo del calor de hidratación vsvs tiempo para tiempo para cementos cementos estandardestandard
REGRESARREGRESAR LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES –– FIC FIC –– UNIUNI
CEMENTOS PÓRTLAND ADICIONADOSCEMENTOS PÓRTLAND ADICIONADOS
TIPO IP :TIPO IP : Uso general, hasta 15 % a Uso general, hasta 15 % a 40% puzolana. Menor calor, 40% puzolana. Menor calor, f´cf´cdespués 28 días.después 28 días.TIPO IPM :TIPO IPM : Uso general, hasta 15% Uso general, hasta 15% puzolana, Menor calor, puzolana, Menor calor, f´cf´c después 28 después 28 días.días.
REGRESARREGRESAR LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES –– FIC FIC –– UNIUNI
CEMENTOS PÓRTLAND ADICIONADOSCEMENTOS PÓRTLAND ADICIONADOS
TIPO IMS :TIPO IMS : Mediana resistencia a Mediana resistencia a sulfatos, hasta 25% escoria, menor sulfatos, hasta 25% escoria, menor calor, calor, f´cf´c después 28 Días.después 28 Días.TIPO TIPO ICoICo :: Uso general, hasta 30% Uso general, hasta 30% fillerfillercalizo. Menor calor, calizo. Menor calor, f´cf´c después 28 después 28 días.días.
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES –– FIC FIC –– UNIUNI
CEMENTOCEMENTOTIPO I MEJORADO
REQUISITOS FÍSICOS COMPARATIVOSTIPO I MEJORADO
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES –– FIC FIC –– UNIUNI
0.800.800.800.80Expansión en autoclave% máximo
4545375375
4545420420
Tiempo de fraguado, minutosInicial, minFinal, min
120120190190
280*280*
130200250
Resistencia a la compresión, Kg/cm², mín3 Días 7 Días28 Días
Tipo ITipo IASTM C 150ASTM C 150NTP 334.090NTP 334.090
Tipo Tipo ICoICoTipo I mejoradoTipo I mejorado
NTP 334.090NTP 334.090REQUISITOS FISICOS
• Obras de concreto y de concreto armado en general.
• Morteros en general, especialmente para tarrajeo y asentado de unidades de albañilería.
• Pavimentos y cimentaciones.* Opcional* Opcional
CEMENTOCEMENTOTIPO MS
REQUISITOS FÍSICOS COMPARATIVOSTIPO MS
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES –– FIC FIC –– UNIUNI
0.800.800.800.80Expansión en autoclave% máximo
----0.10 (6 meses)0.10 (6 meses)Resistencia a los sulfatos% máximo de expansión
4545375375
4545420420
Tiempo de fraguado, minutosInicial, minFinal, min
100100170170
280*280*
100170
280*
Resistencia a la compresión, Kg/cm², mín3 Días 7 Días28 Días
Tipo ITipo IASTM C 150ASTM C 150NTP 334.090NTP 334.090
Tipo Tipo ICoICoTipo I mejoradoTipo I mejorado
NTP 334.090NTP 334.090REQUISITOS FISICOS
* Opcional* Opcional
CEMENTOCEMENTOTIPO IP ESPECIAL
REQUISITOS FÍSICOS COMPARATIVOSTIPO IP ESPECIAL
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES –– FIC FIC –– UNIUNI
----0.10 *(6 meses)0.10 *(6 meses)Resistencia a los sulfatos% máximo de expansión
--------
290*290*330*330*
Calor de hidratación, máx , kJ/Kg7 días28días
4545375375
4545420420
Tiempo de fraguado, minutosInicial, minFinal, min
120120190190
280*280*
130200250
Resistencia a la compresión, Kg/cm², mín3 Días 7 Días28 Días
Tipo ITipo IASTM C 150ASTM C 150NTP 334.090NTP 334.090
Tipo Tipo ICoICoTipo I mejoradoTipo I mejorado
NTP 334.090NTP 334.090REQUISITOS FISICOS
* Opcional* Opcional
FABRICAS DE FABRICAS DE CEMENTOSCEMENTOSEN EL PERUEN EL PERU
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES –– FIC FIC –– UNIUNI
LOS CEMENTOS NACIONALESLOS CEMENTOS NACIONALES
Tipo IPPucallpaUcayali
Cementos Rioja S.A.1%
Rumi I, Rumi II, Rumi V, RumiIPM,
JuliacaPuno
Cementos Sur S.A.5%
Pacasmayo I, Pacasmayo II, Pacasmayo V, Pacasmayo MS, Pacasmayo IP, Pacasmayo ICo
PacasmayoLa Libertad
Cemento Pacasmayo S.A.13%
Yura I, Yura IP, Yura IPMYura
ArequipaYura S.A.
14%
Andino I, Andino II, Andino V, Andino IPM
TarmaJunín
Cemento Andino S.A.19%
Sol I, Sol II, Atlas IPLimaCementos Lima S.A.
46%
Tipos de Cemento que Tipos de Cemento que producenproducenUbicaciónUbicaciónFabricanteFabricante
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES –– FIC FIC –– UNIUNI
REQUISITOS PARA CONCRETOS EXPUESTOS A REQUISITOS PARA CONCRETOS EXPUESTOS A SOLUCIONES QUE CONTIENEN SULFATOSSOLUCIONES QUE CONTIENEN SULFATOS
450.45V1500<SO4<10,0000.2<SO4<2.0Severa
450.45V más puzolanaSO4>10,000SO4>2.0Muy severa
400.50II, IP(MS), IS(MS), P(MS), I(PM) (MS),
I(MS)150<SO4<15000.1<SO4<0.2Moderada
------0<SO4<1500<SO4<0.1Insignificante
Concreto con agregado de
peso normal y ligero
Resist. Comp. mínma MPa
Concreto con agregado de peso normal
rel. a/c máx en peso
Tipo CementoSulfatos (SO4)
en el agua, ppm
Sulfatos solubles en agua (SO4) en el suelo
Exposición a sulfatos
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES –– FIC FIC –– UNIUNI
¿ Como elegir el tipo de cemento ?¿ Como elegir el tipo de cemento ?
Donde vamos a construir?
En que condición de exposición vamos a construir?
Que tipo de estructura y/o que proceso constructivo vamos a usar?
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES –– FIC FIC –– UNIUNI
Donde vamos a construir ?Donde vamos a construir ?
El medio ambiente y las condiciones de servicio afectan de manera sustancial el comportamiento del concreto, por lo tanto es muy importante tener en cuenta el manejo del calor de hidratación:
En clima cálido : Utilizar cementos con bajo calor de hidratación, por lo tanto ordenando los cementos de acuerdo al calor de hidratación que producen, de menor a mayor tenemos: V, IP, II, IPM, IMs, ICo, I
En clima frío : Utilizar cementos con alto calor de hidratación , por lo tanto ordenando los cementos de acuerdo al calor de hidratación que producen, de menor a mayor tenemos: I, II, IPM, IMs, ICo, V
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES –– FIC FIC –– UNIUNI
En que condición de exposición vamos a construir?En que condición de exposición vamos a construir?
El concepto que prima es resistencia a la agresividad química, por lo tanto es muy importante tener en cuenta las condiciones de exposición:
Ambiente marino: Expuesto al ataque de Cloruros + sulfatos, por lo tanto ordenando los cementos de acuerdo al grado de resistencia a estos iones de mayor a menor tenemos:
IP, V, IPM, II, IMs, Ico, ISuelo con sulfatos : Ordenando los cementos de acuerdo al grado de resistencia a los sulfatos de mayor a menor tenemos:
V, IP, II, IPM, IMs, Ico, I
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES –– FIC FIC –– UNIUNI
Que tipo de estructura y/o que proceso Que tipo de estructura y/o que proceso constructivo vamos a usar? constructivo vamos a usar?
En este caso el concepto que prima es desarrollo de resistencia y calor de hidratación de la estructura a construir
Vaciados de gran volumen y poca área de disipación de calor : En este caso es importante tener en cuenta el calor de hidratación del cemento, entonces ordenando los cementos de más favorable a menos favorable tenemos:
V, IP, II, IPM, IMs, Ico, IDesencofrado rápido : En este caso es importante tener en cuenta la ganancia rápida de la resistencia del concreto, entonces ordenando los cementos de más favorable a menos favorable tenemos:
I, IPM, IMs, ICo, IP, VLABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES –– FIC FIC –– UNIUNI
Top Related