CEMENTO
CONCEPTO
El cemento es un conglomerante formado a partir de
una mezcla de caliza y arcilla calcinadas y posteriormente
molidas, que tiene la propiedad de endurecerse después de ponerse en contacto
con el agua, el producto resultante de la molienda de estas rocas es
llamada Clinker y se convierte en cemento cuando
se le agrega una pequeña cantidad de yeso para
evitar la contracción de la mezcla al fraguar cuando se le añade agua y al endurecerse
posteriormente. Mezclado con agregados pétreos (grava y arena)
y agua, crea una mezcla uniforme, maleable y plástica que fragua y se endurece,
adquiriendo consistencia pétrea, denominada hormigón (en España, parte de Sudamérica
y el Caribe hispano) o concreto (en
México, Centroamérica y parte de Sudamérica). Su uso está muy generalizado en
la construcción y la ingeniería civil.
El cemento es un polvo fino que se
obtiene de la calcinación a 1,450°C de una mezcla de piedra caliza, arcilla y
mineral de hierro. El producto del proceso de calcinación es el Clinker principal
ingrediente del cemento que
se muele finamente con yeso y otros aditivos químicos para producir cemento. El término cemento hace
referencia a una mezcla compuesta de diversas sustancias calcáreas y arcilla.
Esta mezcla se cuece y luego se muele: cuando se le añade agua y se produce su
solidificación, se endurece.
Ilustración TIPOS DE CEMENTO
PROCESO DE FABRICACIÓN
La materia prima para la elaboración del cemento
(caliza, arcilla, arena, mineral de hierro y yeso) se extrae de canteras o
minas y, dependiendo de la dureza y ubicación del material, se aplican ciertos
sistemas de explotación y equipos. Una vez extraída la materia prima es
reducida a tamaños que puedan ser procesados por los molinos de crudo.
La etapa de homogeneización puede ser por vía
húmeda o por vía seca, dependiendo de si se usan corrientes de aire o agua para
mezclar los materiales. En el proceso húmedo la mezcla de materia prima es
bombeada a balsas de homogeneización y de allí hasta los hornos en donde se
produce el Clinker a temperaturas superiores a los 1500 °C. En el proceso seco,
la materia prima es homogeneizada en patios de materia prima con el uso de
maquinarias especiales. En este proceso el control químico es más eficiente y
el consumo de energía es menor, ya que al no tener que eliminar el agua añadida
con el objeto de mezclar los materiales, los hornos son más cortos y el Clinker
requiere menos tiempo sometido a las altas temperaturas.
El Clinker obtenido, independientemente del
proceso utilizado en la etapa de homogeneización, es luego molido con pequeñas
cantidades de yeso para finalmente obtener cemento.
Ilustración PROCESOS DE FABRICACIÓN
TIPOS Y USOS DEL CEMENTO:
Tipo I - Se trata de un cemento normal y se obtiene tras mezclar el
Clinker con el yeso. Se usa
generalmente en las obras de ingeniería.
Tipo II- Nos encontramos ante un cemento modificado. Su acción es
moderada a la resistencia de los sulfatos y es conveniente emplearlo cuando
demandamos calor un tanto moderado de hidratación. Dicho cemento va adquiriendo
resistencia con más lentitud que el nombrado anteriormente, finalmente lo
iguala y, por lo tanto, obtiene la misma resistencia. Es empleado
frecuentemente en alcantarillados, tubos y zonas industriales.
Tipo III -Tal cemento consta de una elevada resistencia inicial y
es tremendamente recomendable cuando necesitamos una resistencia acelerada. En
un caso en concreto y en lo que a la construcción se refiere. El hormigón
Portland realizado con el cemento tipo 3 aumentará increíblemente la
resistencia al compararlo con el tipo 1 y el 2. Hay que tener presente que el
cemento tipo 3 incrementa la resistencia inicial a niveles muy altos.
Tipo IV - Tiene un bajo calor de hidratación y tal suceso se
consigue si limitamos los compuestos que más pueden influir, es decir, C3A y
C3S. Dicho cemento gana resistencia lentamente. Se utiliza habitualmente en
grandes obras, presas y túneles.
Tipo V - Una de las características del cemento Portland tipo 5 es
su resistencia a la acción de los sulfatos, por tanto, lo emplearemos en
estructuras hidráulicas y plataformas marinas. ¿Cómo lograremos la resistencia
al sulfato? Lógicamente al minimizar el contenido C3A, ya que dicho compuesto
es muy susceptible a lo que se refiere al sulfato.
PROPIEDADES GENERALES DEL CEMENTO
·
Buena resistencia al ataque químico.
·
Resistencia a temperaturas elevadas.
·
Resistencia inicial elevada que disminuye con
el tiempo.
·
Se ha de evitar el uso de armaduras. Con el
tiempo aumenta la porosidad.
·
Uso apropiado para bajas temperaturas por ser
muy exotérmico.
·
Está prohibido el uso de cemento aluminoso en
hormigón pretensado. La vida útil de las estructuras de hormigón armado es más
corta.
·
El fenómeno de conversión (aumento de la
porosidad y caída de la resistencia) puede tardar en aparecer en condiciones de
temperatura y humedad baja.
·
El proyectista debe considerar como valor de
cálculo, no la resistencia máxima sino, el valor residual, después de la
conversión, y no será mayor de 40 N/mm2.
·
Se recomienda relaciones A/C ≤ 0,4, alta
cantidad de cemento y aumentar los recubrimientos (debido al pH más bajo).
Ilustración ANALIZANDO EL FRAGUADO DEL CONCRETO
Una de las propiedades del concreto
fresco es la trabajabilidad, y la trabajabilidad la veremos en el estado fresco
del concreto, por el cual nos regimos a hacer nuestro diseño de mezclas de
acuerdo a las condiciones de trabajabilidad en obra, algunos aspectos para ver
la trabajabilidad en obra es:
·
La consistencia
·
La cohesividad
·
Segregación
·
Finalmente, al obtener nuestros
testigos llevarlos al laboratorio y verificar la resistencia requerida.
·
CUALIDADES
DEL CEMENTO
·
Resistencia, la compresión es afectada fuertemente por la
relación agua/cemento y la edad o la magnitud de la hidratación.
·
Durabilidad y flexibilidad: ya que es un material que no sufre
deformación alguna.
·
El cemento es hidráulico porque al mezclarse con agua, reacciona
químicamente hasta endurecer. El cemento es capaz de endurecer en condiciones
secas y húmedas e incluso, bajo el agua.
·
El cemento es notablemente moldeable: al entrar en contacto con
el agua y los agregados, como la arena y la grava, el cemento es capaz de
asumir cualquier forma tridimensional.
·
El cemento (y el hormigón o concreto hecho con él) es tan
durable como la piedra. A pesar de las condiciones climáticas, el cemento
conserva la forma y el volumen, y su durabilidad se incrementa con el paso del
tiempo.
·
El cemento es un adhesivo tan efectivo que una vez que fragua,
es casi imposible romper su enlace con los materiales tales como el ladrillo,
el acero, la grava y la roca.
·
Los edificios hechos con productos de cemento son más
impermeables cuando la proporción de cemento es mayor a la de los materiales
agregados.
·
El cemento ofrece un excelente aislante contra los ruidos cuando
se calculan correctamente los espesores de pisos, paredes y techos de concreto.
·
Alcantarillados.
·
Zonas
de vertidos industriales.
·
Depuradoras.
·
Terrenos
sulfatados.
·
Ambientes
marinos.
·
Como mortero de unión en construcciones
refractarias.
·
Carreteras
Ilustración VACIADOS DE UNA LOZA DEPORTIVA
CAPITULO II
IMPACTO MEDIO
AMBIENTAL
La
industria del cemento tiene un impacto ambiental negativo importante para la
salud, en función de su localización con relación a centros poblados. La industria
del cemento incluye las instalaciones con hornos que emplean el proceso húmedo
o seco para producir cemento de piedra caliza, y las que emplean agregado liviano
para producirlo a partir de esquisto o pizarra. Se utilizan hornos giratorios
que elevan los materiales a temperaturas de 1400ºC. Las materias primas
principales son piedra caliza, arena de sílice, arcilla, esquisto, marga y
óxidos de tiza. Se agrega sílice, aluminio y hierro en forma de arena, arcilla,
bauxita, esquisto, mineral de hierro y escoria de alto horno. Se introduce yeso
durante la fase final del proceso. La tecnología de hornos de cemento se emplea
en todo el mundo. Usualmente, las plantas de cemento se ubican cerca de las
canteras de piedra caliza a fin de reducir los costos de transporte de materia
prima.
Impactos ambientales potenciales:
Las plantas de cemento pueden tener impactos ambientales positivos en lo que se
relaciona con el manejo de los desechos, la tecnología y el proceso son muy
apropiados para la reutilización o destrucción de una variedad de materiales
residuales, incluyendo algunos desperdicios peligrosos. Asimismo, el polvo del
horno que no se puede reciclar en la planta sirve para tratar los suelos,
neutralizar los efluentes ácidos de las minas, estabilizar los desechos
peligrosos o como relleno para el asfalto.
Se
derivan de los distintos estudios realizados a lo largo de este trabajo. Estas conclusiones
se presentan en forma de conclusiones generales y de conclusiones específicas.
Las conclusiones generales responden al cumplimiento de los objetivos
principales que han guiado el desarrollo de la presente investigación, que en
realidad pueden sintetizarse en uno: la obtención de pautas que permitan hacer
frente al diseño de cualquier tipo de hormigón. Por otra parte, las
conclusiones específicas obedecen a distintos aspectos concretos referentes a
los estudios que se han realizado encaminados a conseguir los objetivos
propuestos. Se han dividido en conclusiones específicas relativas al hormigón
de presas, al hormigón proyectado y al hormigón deslizado. Es importante tener
en cuenta que los resultados concretos -números- que aquí se presentan deben
ser contemplados de forma eminentemente cualitativa. En segundo lugar, se
presentan algunas recomendaciones fruto de la investigación llevada a cabo en
el presente estudio.
CONCLUSIONES
El cemento es uno de los componentes
principales usados en las obras de construcción civil e hidráulicas, es por eso
que debe ser necesario saber conocer como es el proceso de fabricación u
origen; es por eso q desarrollamos este trabajo para tal fin.
Al haber concluido este
informe, estaremos en la capacidad de conocer que es el cemento y cuáles son
sus propiedades de acuerdo a sus tipos, ya sean cementos Portland o especiales.
El cemento es importante para las construcciones, debemos cumplir ciertas reglas para tener una mejor contextura, también tener una buena capacitación.
El cemento es importante para las construcciones, debemos cumplir ciertas reglas para tener una mejor contextura, también tener una buena capacitación.
La contribución del cemento, en la
satisfacción de requerimientos de todo ingeniero u obrero, escapa a toda
discusión, sobre todo la referida a los materiales de construcción ya que
necesitarán de dicho material. Lo dicho abarca, en general, a la construcción.
Al desarrollar este
trabajo reconocimos los diferentes métodos del proceso de fabricación del
cemento según diferentes autores. El proceso de fabricación de cemento en muy
complicado; requiere de mucha paciencia, trabajo arduo y sobretodo la
maquinaria suficiente para desarrollar las diferentes etapas de su proceso de
fabricación.
Cuando se
realizan diferentes obras civiles es necesario definir el tipo de cemento que
se empleara teniendo en cuenta las características especiales de cada uno de ellos. Los materiales usados en la fabricación del cemento deben tener las proporciones adecuadas, para ello es necesario hacer controles continuos de calidad para lograr un cemento de buena calidad. Es necesario tomar las precauciones necesarias en su almacenamiento para evitar que
se produzcan cambios en sus características iniciales. La fabricación de cemento es un proceso industrial maduro, bien conocido y generalmente bien gestionado. El cemento es un producto de construcción básico, producido a partir de recursos naturales materias primas, minerales y energía. La fabricación de cemento provoca efectos sobre el Medio Ambiente, los principales: Impactos de las canteras en los ecosistemas. Emisión de partículas en la manipulación y procesado de materiales. Emisión de gases en el proceso de combustión
se empleara teniendo en cuenta las características especiales de cada uno de ellos. Los materiales usados en la fabricación del cemento deben tener las proporciones adecuadas, para ello es necesario hacer controles continuos de calidad para lograr un cemento de buena calidad. Es necesario tomar las precauciones necesarias en su almacenamiento para evitar que
se produzcan cambios en sus características iniciales. La fabricación de cemento es un proceso industrial maduro, bien conocido y generalmente bien gestionado. El cemento es un producto de construcción básico, producido a partir de recursos naturales materias primas, minerales y energía. La fabricación de cemento provoca efectos sobre el Medio Ambiente, los principales: Impactos de las canteras en los ecosistemas. Emisión de partículas en la manipulación y procesado de materiales. Emisión de gases en el proceso de combustión
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1.- JOO
HERRAN, G. A: Comportamiento del concreto
con el aditivo plastificante-reductor de agua y retardante de fragua EUCO WR51.
Tesis presentada para optar el título de Ingeniero Civil. Piura. Perú. 2003.
2.- Skalny, F, V. Johansen, N. Thaulow, y A. Palomo. «DEF: Una forma de ataque por sulfatos.»
En Materiales de Construcción, Vol. 46, nº244, octubre/noviembre/diciembre
1996. CSIC.
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