Historia Del Cemento

Introducción 4

OBJETIVOS 5

II. 1 Objetivos generales 5

II. 2 Objetivos específicos 5

Marco teórico 6

III. 1 Historia del cemento 6

III. 2 Propiedades físicas y mecánicas del cemento 6

III. 2.1 Fraguado y endurecido 6

Inicio del Fraguado 7

Fin del Fraguado 7

Falso Fraguado o endurecimiento prematuro 7

Fraguado por compactación 7

III. 2.2 Finura 8

III. 2.3 Resistencia mecánica 8

III. 2.4 Expansión 9

III. 2.5 Fluidez 9

III. 3 Componentes químicos del cemento 10

Extracción 10

III. 4 Tipos de cemento Portland 11

III. 4.1 Portland Tipo I 11

III. 4.2 Portland Tipo II 11

III. 4.3 Portland Tipo III 12

III. 4.4 Portland Tipo IV 12

III. 4.5 Portland Tipo V 13

III. 5 Tipos de cemento especial 13

III. 5.1 Cemento Portland blanco 13

III. 5.2 Cemento Portland de escoria de alto horno 13

III. 5.3 Cemento siderúrgico super sulfatado 13

III. 5.4 Cemento Portland puzolánico 13

III. 5.5 Cemento Portland adicionado 14

III. 5.6 Cemento Aluminoso 14

III. 6 Proceso de fabricación del cemento 14

a. Explotación de materias primas 14

b. Preparación y clasificación de las materias primas 14

c. Homogenización 14

d. Clinkerización 15

e. Enfriamiento 15

f. Adiciones finales y molienda 15

g. Empaque y distribución 15

III. 7 Empresas cementeras mundiales 15

III. 8 Últimas tecnologías del cemento 17

Carpas de concreto 17

Conclusión 18

ANEXOS 19

Bibliografía 20

Introducción

De todos los conglomerantes hidráulicos el cemento portland y sus derivados son los más empleados en la construcción debido a estar formados, básicamente, por mezclas de caliza, arcilla y yeso que son minerales muy abundantes en la naturaleza, ser su precio relativamente bajo en comparación con otros materiales y tener unas propiedades muy adecuadas para las metas que deben alcanzar.

Dentro de los conglomerantes hidráulicos entran también los cementos de horno alto, los puzolánicos y los mixtos, teniendo todos éstos un campo muy grande de empleo en hormigones para determinados medios, así como los cementos aluminosos "cementos de aluminato de calcio", que se aplican en casos especiales.

Los cementos se emplean para producir morteros y hormigones cuando se mezclan con agua y áridos, naturales o artificiales, obteniéndose con ellos elementos constructivos prefabricados o construidos "in situ".

OBJETIVOS

II. 1 Objetivos generales

Conocer las características principales del cemento, sus tipos, para que sirva, así como su proceso de producción.

II. 2 Objetivos específicos

Conocer las propiedades fundamentales del cemento, como el volumen, densidad, peso específico, etc.

Conocer y mostrar todos los usos que se le pueden dar en el área de la construcción civil y ver cómo es que esta beneficia al hombre.

Conocer los tipos de cemento que existen, y las empresas que la distribuyen a nivel nacional como también local.

Marco teórico

III. 1 Historia del cemento

Desde la antigüedad se emplearon pastas y morteros elaborados con arcilla, yeso o cal para unir mampuestos en las edificaciones. Fue en la Antigua Grecia cuando empezaron a usarse tobas volcánicas extraídas de la isla de Santorini, los primeros cementos naturales. En el siglo I a. C. se empezó a utilizar el cemento natural en la Antigua Roma, obtenido en Pozzuoli, cerca del Vesubio. La bóveda del Panteón es un ejemplo de ello. En el siglo XVIII John Smeaton construye la cimentación de un faro en el acantilado de Edystone, en la costa Cornwall, empleando un mortero de cal calcinada. El siglo XIX, Joseph Aspdin y James Parker patentaron en 1824 el Portland Cemento, denominado así por su color gris verdoso oscuro similar a la piedra de Portland. Isaac Johnson, en 1845, obtiene el prototipo del cemento moderno, con una mezcla de caliza y arcilla calcinada a alta temperatura. En el siglo XX surge el auge de la industria del cemento, debido a los experimentos de los químicos franceses Vicat y Le Chatelier y el alemán Michaélis, que logran cemento de calidad homogénea; la invención del horno rotatorio para calcinación y el molino tubular y los métodos de transportar hormigón fresco ideados por Juergen Hinrich Magens que patenta entre 1903 y 1907.

III. 2 Propiedades físicas y mecánicas del cemento

III. 2.1 Fraguado y endurecido

El fraguado es la pérdida de plasticidad que sufre la pasta de cemento. La velocidad de fraguado viene limitado por las normas estableciendo un periodo de tiempo, a partir del amasado, dentro del cual debe producirse el principio y fin del fraguado. Este proceso es controlado por medio del ensayo de la aguja de Vicat (NB 063; ASTM C191), que mide el inicio y fin del fraguado en mediciones de penetraciones cada 15 min, de la siguiente manera:

Inicio del Fraguado.- Cuando la aguja no penetra más de 25 mm en la pasta. Se recomienda que una vez iniciado el fraguado el cemento ya deba estar totalmente colocado y no debe moverse de su lugar, ya que se originaran fisuras.

Fin del Fraguado.- Cuando la aguja no deja marcas e la superficie de la pasta.

Falso Fraguado o endurecimiento prematuro.- Se manifiesta por un endurecimiento rápido del hormigón poco después del mezclado. Si este es resultado de la deshidratación del yeso durante el proceso de molido, por lo general desaparecerá con un mezclado adicional. Si es resultado de la interacción cemento aditivo, es posible que se requieran agua y mezclado adicionales para mitigar el problema.

Fraguado por compactación.- En ocasiones, en el manejo del cemento a granel, se encuentra que el cemento presenta cierta dificultad para fluir o que fluye mal.

Este "fraguado por compactación", no tiene efecto sobre las propiedades del cemento para producir el hormigón. El problema suele ser la humedad, instalaciones de manejo inadecuadamente diseñadas o haber dejado que el cemento se asentara, por demasiado tiempo sin moverlo. El fraguado por compactación puede presentarse en donde, durante el tránsito, la vibración ha eliminado la mayor parte del aire que rodea las partículas de cemento, como en los vagones de ferrocarril. Se puede tener una situación semejante en los silos de almacenamiento. Por lo general, la aplicación de chorros de aire esponjará bastante el cemento como para permitir que fluya. El uso de sustancias para ayudar a la pulverización del cemento ha reducido de manera significativa los problemas de flujo. Los sistemas modernos de aireación, los vibradores adecuados para los depósitos y los depósitos y silos correctamente diseñados experimentan pocos problemas, en caso de haberlos.

III. 2.2 Finura

Influye decisivamente en la velocidad de reacciones químicas que tienen lugar durante el fraguado y el principio de este. Al entrar en contacto con el agua, los granos de cemento solo se hidratan en una profundidad de 0,01 mm, por lo que si dichos granos fuesen muy gruesos, su rendimiento sería muy pequeño, al quedar en su interior un núcleo prácticamente inerte, como se ilustra en la figura:

Si el cemento posee una finura excesiva, su retracción y calor de hidratación serán muy altos, se vuelve más susceptible a la meteorización y disminuye su resistencia a las aguas agresivas, lo que en general resulta muy perjudicial. La finura influye sobre las propiedades de ganancia de resistencia, en especial hasta un envejecimiento de 7 días. Por esta razón, el cemento del Tipo III se muele más fino que los otros tipos. Aun cuando las especificaciones (NB 011; ASTM C150) señalan una finura mínima la mayor parte de los cementos sobrepasan este mínimo en entre un 20 y un 40%. Una señal práctica de que las partículas son muy pequeñas, es cuando durante el almacenamiento y manejo, una cantidad muy pequeña de humedad pre-hidrata el cemento. Algunos usuarios especifican un mínimo de finura, en un esfuerzo por minimizar la contracción por secado del hormigón.

III. 2.3 Resistencia mecánica

La velocidad de endurecimiento del cemento depende de las propiedades químicas y físicas del propio cemento y de las condiciones de curado, como son la temperatura y la humedad. La relación agua/cemento (A/C) influye sobre el valor de la resistencia última, con base en el efecto del agua sobre la porosidad de la pasta.

Una relación A/C elevada produce una pasta de alta porosidad y baja resistencia.

La resistencia es medida a los 3, 7 y 28 días, teniendo estas que cumplir los valores mínimos.

Para determinar la resistencia a la compresión, se realiza el ensayo de Compresión (NB 470; ASTM C109), en el cual se usan cubos de mortero de 5 cm. por lado, con una relación constante agua/cemento de 0.485, y para los cementos con puzolana se calcula esta relación, según

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