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TIPOS DE CEMENTO PÓRTLAND En el mundo existen una gran variedad de tipos de cementos La norma ASTM especifica: -8 tipos de cemento Pórtland, ASTM C150: I, IA, II, IIA, III, IIIA, IV, V. -6 tipos de cemento hidráulico mezclado, ASTM C595: IS, IP, P, I(PM), I(SM), S. Tipo IS.- Cemento Pórtland con escoria de alto horno Tipo IP.- Cemento Pórtland con adicion Puzolanica. Tipo P.- Cemento Pórtland con puzolana para usos cuando no se requiere alta resistencia inicial. Tipo I (PM).- Cemento Pórtland con Puzolana modificado. Tipo I (SM).- Cemento portland con escoria, modificado. Tipo S.- Cemento con escoria para la combinacion con cemento Portland en la fabricación de concreto y en combinacion con cal hidratada en la fabricación del mortero de albañilería. -3 tipos de cemento para mampostería, ASTM C91: N, M, S. TIPO I, cemento común, para usos generales, es el que más se emplea para fines estructurales cuando no se requieren de las propiedades especiales especificadas para los otros cuatro tipos de cemento. En las tablas 1.5 y 1.6 se dan diferentes características para los cementos Tipo I. ESPECIFICACIONES Tipo

Norma Boliviana NB 011

I

Categoría resistente

Norma Española UNE 80-301 I

40

45

clinker %

95-100

95-99

componentes adicionales %

0a5

1a5

Composición

Requerimientos Químicos Perdidas por calcinación, % Máx.

5,0

5,0

Residuo insoluble, % Máx.

3,0

5,0

Trióxido de azufre, % Máx.

3,5

4,5

Oxido de magnesio, % Máx.

6,0

-

Mínima a los :3 días

17,0

-

7 días

25,0

30,0

28 días

40,0

45,0

Mínimo inicial, Minutos

45

60

Máximo final, Horas

10

12

2600

-

0,8

-

Requerimientos Físicos Resistencia a la compresión, Mpa

Fraguado Vicat

Superficie especifica mínima, cm2/g Expansión Autoclave, % máximo

Le Chatelier, mm máx.

TABLA 1.6

10

10

ESPECIFICACIONES QUÍMICAS PARA LOS CEMENTOS TIPO I CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS TIPO DE CEMENTO (NB 061) I IP IF P Perdida por calcinación (% máx.)

5

7

7

8

Residuo insoluble (% máx.)

3

-

5

-

Trióxido de azufre (S03) (% máx.)

3,5

4

4

4

Oxido de magnesio (MgO) (% máx.) 6

6

6

6

Puzolanicidad 8 o 15 días

-

-

>0

-

TIPO II, cemento modificado para usos generales y se emplea cuando se prevé una exposición moderada al ataque por sulfatos o cuando se requiere un moderado calor de hidratación. Estas características se logran al imponer limitaciones en el contenido de C3A y C3S del cemento. El cemento tipo II adquiere resistencia con más lentitud que el tipo I; pero a final de cuentas, alcanza la misma resistencia. Este tipo de cemento se usa en el hormigón expuesto al agua de mar. TIPO III, cemento de alta resistencia inicial, recomendable cuando se necesita una resistencia temprana en una situación particular de construcción. Este cemento se obtiene por un molido más fino y un porcentaje más elevado de C3A y C3S. El hormigón tiene una resistencia a la compresión a los 3 días aproximadamente igual a la resistencia a la compresión a los 7 días para los tipos I y II y una resistencia a la compresión a los 7 días casi igual a la resistencia a la compresión a los 28 días para los tipos I y II. Sin embargo, la resistencia última es más o menos la misma o menor que la de los tipos I y II. Dado que el cemento tipo III tiene un gran desprendimiento de calor, no se debe usar en hormigones masivos. Con un 15% de C3A presenta una mala resistencia a los sulfatos. El contenido de C3A puede limitarse al 8% para obtener una resistencia moderada a los sulfatos o a 5% cuando se requiere alta resistencia. TIPO IV. Cemento de bajo calor de hidratación. Los porcentajes de C2S y C4AF son relativamente altos; El bajo calor de hidratación en el cemento tipo IV se logra limitando los compuestos que más influyen en la formación de calor por hidratación, o sea, C3A y C3S. Dado que estos compuestos también aportan la resistencia inicial de la mezcla de cemento, al limitarlos se tiene una mezcla que gana resistencia con lentitud. Este cemento se usa para estructuras de hormigón masivo, con bajas relaciones superficie/volumen. Requiere mucho más tiempo de curado que los otros tipos. TIPO V. Cemento resistente a los sulfatos. La resistencia al sulfato se logra minimizando el contenido de C3A (≤5%), pues este compuesto es el más susceptible al ataque por sulfatos. Este tipo se usa en las estructuras expuestas a los sulfatos alcalinos del suelo o del agua, a los sulfatos de las aguas freáticas y para exposición al agua de mar.

Las resistencias relativas de los hormigones preparados con cada uno de los cinco tipos de cemento se comparan en la tabla 1.9, a cuatro edades diferentes; en cada edad, se han normalizado los valores de resistencia para comparación con el hormigón de cemento tipo I. TABLA 1.7

CARACTERÍSTICAS DE LOS CEMENTOS PÓRTLAND* Características Opcionales Tipo* Descripción I Uso General 1, 5 Uso general; calor de hidratación II moderado y resistencia moderada a los 1, 4, 5 sulfatos III Alta resistencia inicial 1, 2, 3, 5 IV Bajo calor de hidratación 5 V Alta resistencia a los sulfatos 5, 6 Características Opcionales 1. Aire incluido, IA, IIA, IIIA. 2. Resistencia moderada a los sulfatos: C3A máximo, 8%. 3. Alta resistencia a los sulfatos: C3A máximo, 5%. 4. Calor de hidratación moderado: calor máximo de 290 kJ/kg (70cal/g) a los 7 días, o la suma de C3S y C3A, máximo 58%. 5. Álcali bajo: máximo de 0.60%, expresado como Na2O equivalente. 6. El limite de resistencia Alternativa de sulfatos esta basado en el ensayo de expansión de barras de mortero. (*) Para cementos especificados en la ASTM C 150.

TABLA 1.8 COMPOSICIÓN TÍPICA DE LOS COMPUESTOS DE LOS CEMENTOS PÓRTLAND Perdida por Calcinación CaO Libre % Tipo de Compuesto % % cemento C3S C2S C3A C4AF MgO SO3 I 55 19 10 7 2.8 2.9 1 1

TABLA 1.9

II

51 24 6

11

2.9

2.5

0.8

1

III

57 19 10

7

3

3.1

1

1.6

IV V

28 49 4 38 43 4

12 9

1.8 1.9

1.9 1.8

0.9 0.9

0.8 0.8

RESISTENCIAS DE LOS CEMENTOS TIPO I, II, III, IV Y V La norma ASTM especifica: En el mundo existen una gran variedad de tipos de cementos -8 tipos de cemento Pórtland, ASTM C150: I, IA, II, IIA, -6 tipos de Tipo IS.- 28 días 3 meses

Cemento cemento hidráulico Pórtland mezclado, con escoria ASTM C595:de alto III, IIIA, IV, V. horno IS, IP, P, I(PM), I(SM), S. Tipo I Tipo IP.- Cemento Pórtland Tipo P.100 (SM).Cemento con adicion Puzolanica. Pórtland con Cemento portland puzolana con escoria, para usos cuando no se modificado. requiere alta resistencia inicial. Tipo I (PM).Cemento Pórtland con Puzolana modificado. Tipo S.- Cemento con escoria -3 tipos de 96 cemento para para la combinacion con mampostería, cemento Portland en la fabricación de concreto y en ASTM C91: N, M, S. combinacion con cal hidratada en la fabricación del mortero de albañilería. La norma En el mundo existen una 110 ASTM gran variedad de tipos de especifica: cementos -8 tipos de cemento Pórtland, -6 tipos de Tipo IS.- 62 Cemento ASTM C150: I, IA, II, IIA, cemento hidráulico Pórtland III, IIIA, IV, V. mezclado, con escoria ASTM C595:de alto horno IS, IP, P, I(PM), I(SM), S. Tipo IP.- Cemento Pórtland Tipo P.Tipo I 85 con adicion Puzolanica. Cemento (SM).Pórtland con Cemento puzolana portland para usos con escoria, cuando no se modificado. requiere alta resistencia inicial. Tipo I (PM).Cemento Pórtland con Puzolana modificado.

100

100

100

100

100

CON INCLUSIÓN DE AIRE, ASTM C150: TIPO IA, IIA Y IIIA,.. Estos tipos tienen una composición semejante a las de los tipos I, II y III, excepto que durante la fabricación, se muele junto con estos últimos un agente inclusor de aire. Este constituye un mal método para obtener aire incluido, ya que no se puede hacer variar la dosis del agente para compensar otros factores que influyan en el contenido de aire en el hormigón. Estos cementos se usan para la producción de hormigón expuesto a heladas severas. CEMENTOS MEZCLADOS ASTM C595: TIPO IS, IP, P, I(PM), I(SM), S. Estos cementos consisten en mezclas, que se muelen juntas, de clinker y ceniza muy fina, puzolana natural o calcinada, o bien, escoria, dentro de los límites en porcentaje especificados de los componentes. También pueden consistir en mezclas de cal de escoria y cal de puzolana. En general, pero no necesariamente, estos cementos dan lugar a una resistencia mayor a la reacción álcali-agregado, al ataque por sulfato y al ataque del agua de mar, pero requieren un curado de mayor duración y tienden a ser menos resistentes a los daños por la sal para deshelar y descongelar. Dan lugar a una menor liberación de calor y es posible que ganen resistencia con mayor lentitud, en especial a bajas temperaturas.

Ce me nt osPuz ol áni c o s 1 . -Endur e c e nmá sl e nt a me nt e ,e ne s pe c i a le na mb i e nt ef r í o,yr e qui e r e n e ng e ne r a lmá sa g uadea ma s a doq u ee lPór t l a n dnor ma l ;pe r oal a r g opl a z ol l e ga nas upe r a rl a s r e s i s t e nc i a sdee s t e ,c onfie r ea lho r mi gó nunae l e v a d ad e ns i da d,d i s mi n uy e n dos upor os i da dy ha c i é ndo l o ma sc o mpa c t o, l o que a ume nt as ur e s i s t e nc i a quí mi c a .Todo e l l ol o ha c e r e c ome n da bl epa r agr a n nume r o deobr a s( c a na l e s ,pa vi me nt o s .obr a se na gua smuypur a so a mbi e nt e sme di a na me nt ea gr e s i v o s ,ho r mi g on a dosb a j oa gu a ,obr a sma r í t i ma s ,e t c . ) . Ce me nt odeAl t oHor no. -Seobt i e nepore nf r i a mi e nt obr us c oe na guadel aga n gaf und i d a pr oc e de nt edep r oc e s o ss i de r úr gi c os .Da d os uc ont e ni doe nc a lc ombi na da ,l ae s c or i anoe suna s i mpl epuz ol a na ,s i noquet i e ned epors ipr opi e da de shi dr á ul i c a s ,e sde c i r ,quee sunv e r da d e r o c e me nt o,f r a gu aye ndur e c emuyl e nt a me nt e ,porl oqued e bes e ra c e l e r a daporl apr e s e nc i adea l g o quel i be r ec a l ,c o moe lc l i nke rd ePór t l a nd. Es t osc e me nt ospr e s e nt a npoc ar e t r a c c i ónyu ndé bi lc a l ordehi dr a t a c i ó n,porl oquepue de ns e r ut i l i z a doss i nr i e s goe ng r a nde sma c i z os .A c a mbi oyporl ami s mar a z ón,s o nmuys e ns i bl e sa l a sb a j a st e mpe r a t ur a s ,quer e t a r da na pr e c i a bl e me nt es ue n dur e c i mi e nt o,porl oqueno de be n ut i l i z a r s eporde ba j odel os+5º C.

PARA MAMPOSTERÍ A,ASTM C91,TI PO N,S Y M.Sonc e me n t osdeb a j a r e s i s t e nc i aut i l i z a dose x c l us i v a me nt ee na l ba ñ i l e r í a .Elt i poM t i e nel ar e s i s t e n c i amá sa l t a , a l c a nz a ndo

20 MPa .Unac a r a c t e r í s t i c adee s t et i podec e me n t oe ss uma y orpl a s t i c i da d.Es t et i pos eus a t a mbi é npa r ar e v oq ue ;a s i mi s mo ,s u e l ec ont e ne runapi e dr ac a l i z afina me nt emo l i da j unt oc o ne lc l i nk e ryunpl a s t i fic a nt ei nc l us ordea i r e .Un ama r c aq ues ee nc u e nt r ae ne l me r c a doe sCALCEMI T. CEMENTO BLANCO.Es t et i poc umpl ec onl osr e q ui s i t osde lt i poIode lt i poI I I ,ol osdea mb os . Ené l s eu t i l i z a nma t e r i a spr i ma sdeba j ohi e r r oyba j oma n g a ne s oyuna pa ga doe s pe c i a lpa r a pr od uc i ru nc ol orbl a nc opur o . APIe s pe c i a l10 pa r a poz ospe t r ol e r os .Es t et i po c ons t a de v a r i a sc l a s e sy e s t ádi s e ña do pa r as a t i s f a c e rl a sc o ndi c i on e sde pr e s i ón y t e mpe r a t ur ae l e va da sque s ee nc ue nt r a ne nl a i ny e c c i ón degr oute nl os poz os pe t r o l e r os .Es t et i po pr oduc e una pa s t aa gua da de ba j a vi s c o s i da dy f r a gua dol e nt o,t a nl í qui dac omoe spos i bl epa r af a c i l i t a re lbomb e oapr e s i óne n l osp oz o spr of und os .Esdeba j oc ont e ni do de C3A,de mol i do gr ue s o y no pue de c ont e ne r a l gunas us t a nc i apa r aa yu da ral apul ve r i z a c i ón. TI POS EXPANSI VOS.Es t ost i poss eus a npa r ai n hi bi rl ac ont r a c c i ónde lho r mi góny mi ni mi z a re la gr i e t a mi e nt o. Ti e ne nba j ar e s i s t e nc i aa ls ul f a t o. CEMENTOS DE ALTA ALÚMI NA.Es t et i po c ont i e nea l u mi na t osdec a l c i o,e nl ug a rde s i l i c a t osdec a l c i o.Ti e ne un ae l e v a da r e s i s t e nc i at e mpr a na ( al a s 24hr s ) y pr o pi e da de s r e f r a c t a r i a s .Pue dee xp e r i me n t a r un 4 0% de r e gr e s i ón e nl ar e s i s t e nc i a de s pué s de s e c a r du r a nt e unp e r i odo de 6me s e s ,s ie lh or mi gó nnos ema nt i e nef r í odur a nt el a spr i me r a s24h de s pué sdeme z c l a ryv a c i a r ....