Marco Teorico - Cemento PDF

Preview

Summary

MARCO TEORICODefinición de cemento y cemento portland“El cemento es un material que resulta de la combinación de arcilla molida conmateriales calcáreos de polvo, en tanto, una vez que entran en contacto con el agua sesolidifica y vuelve duro.” [ CITATION Flo13 \l 3082 ]Dentro de los cementos el más ...

Description

MARCO TEORICO Definición de cemento y cemento portland “El cemento es un material que resulta de la combinación de arcilla molida con materiales calcáreos de polvo, en tanto, una vez que entran en contacto con el agua se solidifica y vuelve duro.” [ CITATION Flo13 \l 3082 ] Dentro de los cementos el más usado para formar el hormigón o concreto es el cemento Portland, el cual se obtiene al moler Clinker con 3 a 5% de yeso. “El cemento Portland es un ligante hidráulico inorgánico, polifásico artificial, que se obtiene a partir de un producto intermedio denominado Clinker, el cual se produce mediante la cocción a, aproximadamente, 1480ºC, generalmente en hornos rotatorios, de una mezcla en proporciones preestablecidas de carbonato de calcio (caliza) y de un aluminosilicato (arcillas o margas) u otros materiales de una composición global similar y con la reactividad suficiente, previamente molidos y homogeneizados. Durante el proceso de cocción se produce una fusión parcial y una recombinación de los componentes de las materias primas dando lugar a nódulos de Clinker de 5-50 mm de diámetro, que esencialmente consisten en silicatos de calcio hidráulicos. Posteriormente el Clinker mezclado con un 5% de yeso (sulfato de calcio dihidrato) se somete a un proceso de molienda del cual resulta el cemento portland. Materias primas Como todo proceso industrial para la fabricación de este producto se requiere de materias primas, las cuales son:

Un componente calcáreo (caliza), el mismo que contiene más de un 75% en peso de CaCo3 “Carbonato de calcio” (a este porcentaje se le denomina “valor de titulación”) y cuyo contenido es preferible que se encuentre en un valor entre 80 y 85% debido a que facilita el molido y la homogeneización gracias a la marga dispersa.

Un componente arcilloso (arcilla), el cual debe contener materiales como oxido de silicio (que debe contener cerca de 60% en peso), aluminio y hierro.

Correctivos, que son compuestos de alta concentración, los cuales se colocan debido a que las materias principales (arcillas y caliza) no lo contienen en una cantidad suficiente. (Minerales de hierro, arena y SiO2 oxido de silicio)

Aditivos, que son añadidos para dar al producto final ciertas características deseables en estos, por ejemplo, ponemos yeso al clinker para regular el tiempo de fraguado de este. (yeso)

Como se deja notar en los párrafos anteriores, la caliza contiene casi en su totalidad CaCo3 , pero cuando no se tiene suficiente sílice y alúmina, es cuando debe agregarse

las arcillas, las cuales contienen principalmente hidrosilicatos de alúmina, con porcentajes pequeños de otros elementos como el hierro. Entonces la arcilla aporta algunos óxidos al proceso, como son el de silicio, hierro y aluminio. [ CITATION Zhi15 \l 3082 ] Clasificación de los cementos La clasificación de los cementos se sustenta en diferentes criterios. Las principales características en las que pueden basarse dichos criterios son: 

Las clases o categorías resistentes (resistencias mecánicas mínima o medias, usualmente la resistencia a la comprensión a los 28 días)



Los tipos de cemento (cementos portland, cementos siderúrgicos, cementos puzolánicos, etc.)



Las propiedades características especiales mas importantes (bajo calor de hidratación, resistencia frente a medios agresivos como sulfatos)

Tipos de Cementos Portland El cemento hidráulico producido mediante la pulverización del clinker, es compuesto esencialmente de silicatos de calcio hidráulicos, que contienen, generalmente, una o más formas de sulfato de calcio como una adición durante la molienda. a) Portland Tipo I: Es un cemento producido por la adición de clinker mas yeso. Es el cemento Portland destinado a obras de concreto en general. Libera más calor de hidratación que otros tipos de cemento. De 1 a 28 días realiza 1 al 100% de su resistencia relativa. b) Portland Tipo II: Cemento modificado para usos generales. Posee una moderada resistencia a la acción de los sulfatos, donde se requiera un moderado calor de hidratación. El cemento adquiere resistencia más lentamente que el tipo I, pero alcanza la misma resistencia. Sus características se logran al imponer modificaciones en el Aluminato Tricálcico

(C 3 A)

y el Silicato Tricálcico

( C 3 S ) del cemento. Se utiliza en alcantarillados, tubos de concreto y zonas industriales. Realiza del 75 al 100% de su resistencia. c) Portland Tipo III: Cemento de alta resistencia inicial, es utilizado cuando se necesita una resistencia temprana en una situación donde la estructura del concreto requiere recibir carga en poco tiempo. Este tipo de concreto desarrolla una resistencia en tres días, igual a la desarrollada en 28 días para concretos hechos con cementos Tipo I y Tipo II; además aumenta la resistencia inicial por encima de lo normal debido al aumento del contenido del cemento. Este tipo de cemento tiene un gran desprendimiento de calor, por lo que no se debe utilizar en grandes volúmenes. Su resistencia es del 90 al 100%. d) Portland Tipo IV: Cemento que requiere bajo calor de hidratación y es usado en concretos masivos. Esta característica se logra limitando los compuestos influyentes en la formación de calor por hidratación

( C 3 A y C3 S ) , dado que

estos compuestos también producen la resistencia inicial de la mezcla de cemento, por lo que al limitarlos se tiene una mezcla que gana resistencia con

lentitud. Es utilizado em grandes obras, moles de concreto, en presas y túneles. Su resistencia relativa de 1 a 28 días es de 55 a 75%. e) Portland Tipo V: Cemento con elevada resistencia a la acción concentrada de los sulfatos (canales, alcantarillas, obras portuarias). Las aplicaciones típicas comprenden las estructuras hidráulicas expuestas a aguas con alto contenido de álcalis y estructuras expuestas al agua de mar. La resistencia al sulfato se logra minimizando el contenido de

C 3 A , pues este compuesto es el más

susceptible al ataque por el sulfato. Realiza su resistencia relativa del 65 al 85%. [ CITATION Est17 \l 3082 ] [ CITATION Cem19 \l 3082 ]

REFERENCIAS

Cemex. (2019). Hablando de Cementos Portland. Obtenido de http://www.cemex.com.pe Estrella Condezo, Y. E. (2017). Modelamiento termodinamico del proceso de clinkerizacion en una planta de produccion de cemento a partir de un analisis basado en balances de masa y energia. Foz do Iguazu: Universidad Federal de Integracion Latino-Americana. Ucha, F. (Marzo de 2013). Obtenido de Definicion ABC: https://www.definicionabc.com/general/cemento.php Zhindon Martinez, P. D. (2015). Desarrollo de una herramienta informatica para aplicacion en balances de masa y energia en el horno rotativo de la Planta Guapan- UCEM. Cuenca: Universidad de Cuenca....