CEMENTO

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.

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   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.

        

USOS COMUNES DEL CEMENTO DE ALUMINATO DE CALCIO

·         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.

 CARACTERÍSTICAS

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.

 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

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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