Cemento Cabrera Cruz Oscar Introduccin Definicin Es una

Cemento Cabrera Cruz Oscar

Introducción • Definición: Es una sustancia de polvo fino hecha de argamasa de yeso capaz de formar una pasta blanda al mezclarse con el agua y que se endurece espontáneamente en contacto con el aire

Historia La utilización de cementos y aglomerantes, se remonta a: v Egipto, construcción de las pirámides v Griegos y romanos, utilización de los primeros concretos Llamado por los romanos “Opus Cementitium” v En 1724, se busca la cal hidráulica, adicionando arcilla a la mezcla con cal v En 1778, el Sr Aspdin realiza ensayos con rocas de la isla de Pórtland (Inglaterra), es el Padre del cemento Pórtland

400 A. C. Los Romanos usaban una ceniza volcánica llamada puzolana como cementante natural, proveniente del monte Vesuvio. Vitruvius señala que para fabricar el mortero se necesitan 2 partes de puzolana por una parte de cal, grasa de animales, leche y sangre. Todavía existen ruinas de estructuras construidas con este cemento romano. La receta se pierde después de esta fecha y es en el año 1756 cuando Smeaton la vuelve a ampliar en la construcción de un faro.

1886 Se construye el primer horno rotatorio en Inglaterra. 1889 Se construye el primer edificio y el primer puente de concreto reforzado. 1900 Se estandarizan las pruebas para el cemento. 1909 Thomas Alba Edisson obtiene una patente para los hornos rotatorios.

PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS

Los cementos pertenecen a la clase de materiales denominados aglomerantes en construcción, como la cal aérea y el yeso (no hidráulico), el cemento endurece rápidamente y alcanza resistencias altas; esto gracias a reacciones complicadas de la combinación cal – sílice. Ej: Análisis químico del cemento: Ca. O 63 % (Cal)

PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS Características Químicas: • Módulo fundente • Compuestos secundarios • Perdida por calcinación • Residuo insoluble Características Físicas: • Superficie específica • Tiempo de fraguado • Falso fraguado • Estabilidad de volumen • Resistencia mecánica • Contenido de aire • Calor de hidratación

TIPOS DE CEMENTO PORTLAND: Cemento hidráulico producido mediante la pulverización del clinker, compuesto esencialmente de silicatos de calcio hidráulicos y que contiene generalmente una o mas de las formas de sulfato de calcio como una adición durante la molienda Calentamiento caliza + arcilla, u otros materiales de composición global similar temperatura que provoca una fusión parcial Clinker muele y se mezcla con un pequeño % de yeso

4 fases principales del Clinker - silicato tricálcico - beta-silicato dicálcico - aluminato tricálcico - solución rápida de ferrito Se fabrican a partir de materias primas con escasa proporción de componentes fijos distintos de cal, alúmina, sílice y óxidos de hierro. Componentes indeseables magnesio, Mg. O; el fósforo, los fluoruros y los óxidos alcalinos.

►Variables más importantes - Velocidad de endurecimiento - Velocidad de desprendimiento de calor - Cantidad de calor desprendida durante la hidratación - Resistencia del cemento endurecido al ataque por soluciones de sulfatos

TIPOS DE CEMENTO PORTLAND: -Tipo I : normal es el cemento Pórtland destinado a obras de concreto en general, cuando en las mismas no se especifique la utilización de otro tipo. (Edificios, estructuras industriales, conjuntos habitacionales) Libera mas calor de hidratación que otros tipos de cemento

-Tipo II : de moderada resistencia a los sulfatos, es el cemento Pórtland destinado a obras de concreto en general y obras expuestas a la acción moderada de sulfatos o donde se requiera moderado calor de hidratación, cuando así sea especificado. (Puentes, tuberías de concreto) -Tipo III : Alta resistencia inicial, como cuando se necesita que la estructura de concreto reciba carga lo antes posible o cuando es necesario desencofrar a los pocos días del vaciado

- Tipo IV : Se requiere bajo calor de hidratación en que no deben producirse dilataciones durante el fraguado - Tipo V : Usado donde se requiera una elevada resistencia a la acción concentrada de los sulfatos (canales, alcantarillas, obras portuarias)

TIPOS DE CEMENTO- Aplicaciones Represa en Antamina, cemento Pórtland tipo II Complejo habitacional y comercial, cemento Pórtland tipo I Punta Lagunas de San Juan, cemento Pórtland puzolánico tipo I (PM)

PRODUCCION MATERIAS PRIMAS PARA LA FABRICACION DEL CEMENTO: -COMPONENTES CALCAREOS a) CALIZA b) LA CRETA c) LA MARGA -COMPONENTES CORRECTORES Se añaden en los casos en que las materias primas disponibles no contienen la cantidad suficiente de uno de los químicamente necesarios en el crudo. Los principales materiales correctores son: Diatomeas, Bauxita, Cenizas volantes, Cenizas de pirita, mineral de hierro, polvo de tragante de alto horno, arena

Proceso de fabricación del cemento ► Obtención y preparación de materias primas (molienda) ► Cocción del crudo de cemento ► Molienda de cemento y obtención del producto final

Obtención y preparación de materias primas 1. Extracción de materias primas Calizas y margas: Aporte de Ca. O en la formación de silicatos para la producción del clínker de cemento Arcillas y pizarras: Aporte de óxidos que actúan de fundentes facilitando la formación de la fase líquida en el horno

Obtención y preparación de materias primas • 1. 1. Preparación y adecuación de materias primas Homogeneización de materias primas : alimentación del horno homogénea � Molienda (molinos verticales) � CRUDO DE CEMENTO

Obtención y preparación de materias primas Bombeo ua g e a t ien r r o clínker C Hornos (Tª>1500ºC) Homogeneización Co rrie nte air e Patios con maquinarias especiales clínker Hornos (Tª>1500ºC) (Menor t)

Cocción del crudo de cemento 2. Cocción en hornos rotatorios

CLINKERIZACION: ►DESCOMPOSICION DE CALIZA Y ARCILLA ►FORMACION DE AF 4 C (hasta agotar alguno de los óxidos metálicos) A 3 C ►FORMACION F 2 C ►FORMACION DE S 3 C MEDIANTE S 2 C+C S 3 C

3. Molienda de cemento y obtención del producto final Somete la mezcla de materiales a impactos de cuerpos metálicos o fuerzas de compresión elevadas, junto con la molienda conjunta del clinker, yeso y otros materiales denominados “adiciones”

Proceso de fabricación del cemento ►ARCILLA HORNO DE ►CALIZA COCCION ►OTROS CLINKER MOLIENDA YESO (aditivos) CEMENTO

Aplicaciones CEMENTOS: • Portland USO aglomerante par la fabricación de hormigón • Portland+agua cemento plástico USO revestimiento externo de edificios • Aluminoso USO 1. En hornos (soporta Tª de 1600ºC) 2. Hormigones refractarios 3. Prefabricados 4. Obstrucciones de paso de agua

• Puzolánico 1. Resistene al ataque de aguas agresivas 2. Adecuado para ser usado en climas calurosos USO • Expansivo USO 1. En trabajos de demolición de todo tipo de rocas y hormigón 2. En canteras 3. Trabajos submarinos 4. Construcción 5. Obra civil y pública

Fuentes William F. Smith; Mc. Graw-Hill. (2004); “Ciencia e Ingeniería de los materiales” William D. Castiller, Jr. ; Editorial Reverté (2007); “Ciencia e Ingeniería de los materiales” (Volumen I). H. F. W. Taylor; Ediciones Urmo; Tomos I y II; “La Química de los Cementos” http: //www. canacem. org. mx/la_industria_historia. htm

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