Tipos de cement

CAPITULO I

CEMENTO

Contenido

1 Historia

2 Tipos de cemento

2.1 El cemento portland

2.1.1 Cementos portland especiales

2.1.1.1 Portland férrico

2.1.1.2 Cementos blancos

2.2 Cementos de mezclas

2.2.1 Cemento puzolánico

2.2.2 Cemento siderúrgico

2.3 Cemento de fraguado rápido

2.4 Cemento aluminoso

2.4.1 Reacciones de hidratación

2.5 Propiedades generales del cemento

2.6 Propiedades físicas del cemento de aluminato de calcio

2.7 Aplicaciones

2.8 Usos comunes del cemento de aluminato de calcio

3 Proceso de fabricación

CEMENTO

Introducción

Se denomina cemento a un conglomerante formado a partir de una mezcla de caliza y arcilla calcinadas y posteriormente molidas, que tiene la propiedad de endurecer al contacto con el agua. 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 y parte de Sudamérica). Su uso está muy generalizado en construcción e ingeniería civil.

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".

HISTORIA

Hace 5.000 años aparecen al norte de Chile

las primeras obras de piedra unidas por un

conglomerante hidráulico procedente de la

calcinación de algas, estas obras formaban las

paredes de las chozas utilizadas por los indios.

Los egipcios emplearon morteros de yeso y de

cal en sus construcciones monumentales.

En Troya y Micenas, dice la historia que, se

emplearon piedras unidas por arcilla para

construir muros, pero, realmente el hormigón confeccionado con un mínimo de técnica

aparece en unas bóvedas construidas cien años antes de J.C.

Los romanos dieron un paso importante al descubrir un cemento que fabricaban mezclando

cenizas volcánicas con cal viva. En Puteoli conocido hoy como Puzzuoli se encontraba un

depósito de estas cenizas, de aquí que a este cemento se le llamase "cemento de

puzolana".

Con hormigón construye Agripa en el año 27 antes de J.C. el Panteón en Roma, que sería

destruido por un incendio y reconstruido posteriormente por Adriano en el año 120 de

nuestra era y que, desde entonces, desafió el paso de tiempo sin sufrir daños hasta el año

609 se transformó en la iglesia de Santa María de los Mártires. Su cúpula de 44 metros de

luz está construida en hormigón y no tiene mas huecos que un lucernario situado en la

parte superior. 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 Cement, 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 Heinrich Magens que patenta entre 1903 y 1907.

Tipos de cemento

Se pueden establecer dos tipos básicos de cementos:

de origen arcilloso: obtenidos a partir de arcilla y piedra caliza en proporción 1 a 4 aproximadamente;

de origen puzolánico: la puzolana del cemento puede ser de origen orgánico o volcánico.

La clasificación de un cemento puede realizarse en función de:

• La naturaleza de sus componentes

• Su categoría resistente

• O, en su caso, por sus características especiales

Existen diversos tipos de cemento, diferentes por su composición, por sus propiedades de resistencia y durabilidad, y por lo tanto por sus destinos y usos.

Desde el punto de vista químico se trata en general de una mezcla de silicatos y aluminatos de calcio, obtenidos a través del cocido de calcáreo, arcilla y arena. El material obtenido, molido muy finamente, una vez que se mezcla con agua se hidrata y solidifica progresivamente. Puesto que la composición química de los cementos es compleja, se utilizan terminologías específicas para definir las composiciones.

El cemento portland

Historia del cemento portland

Hasta el siglo XVIII puede decirse que los únicos conglomerantes empleados en la

construcción fueron los yesos y las cales hidráulicas, sin embargo, es durante este siglo

cuando se despierta un interés notable por el conocimiento de los cementos.

John Smeaton, ingeniero de Yorkshire

(Inglaterra), al reconstruir en 1758 el faro de

Eddystone en la costa de Cornish, se

encuentra con que los morteros formados por

la adición de una puzolana a una caliza con

alta proporción de arcilla eran los que mejores

resultados daban frente a la acción de las

aguas marinas y que la presencia de arcilla en

las cales, no sólo las perjudicaba sino que por

el contrario, las mejoraba, haciendo que estas

cales fraguasen bajo el agua y que una vez

endurecidas fuesen insolubles en ella.

Puede decirse con acierto que el primer padre del cemento fue Vicat a él se debe el sistema

de fabricación que se sigue empleando en la actualiad y que propuso en 1817. Vicat fue un

gran investigador y divulgador de sus trabajos; en 1818 publicó su "Recherches

experimentales" y en 1928 "Mortiers et ciments calcaires". En estos trabajos marca la

pauta a seguir en la fabricación del cemento por medio de mezclas calizas y arcillas

dosificadas en las proporciones convenientes y molidas conjuntamente. El sistema de

fabricación que empleó Vicat fue el de vía húmeda y con él marcó el inicio del actual

proceso de fabricación. Este gran científico en 1853 empieza a estudiar la acción

destructiva del agua de mar sobre el mortero y hormigón.

En 1824, Joseph Aspdin, un constructor de Leeds en Inglaterra, daba el nombre de

cemento portland y patentaba un material pulverulento que amasado con agua y con arena

se endurecía formando un conglomerado de aspecto parecido a las calizas de la isla de

Portland. Probablemente, el material patentado por Aspdin era una caliza hidráulica debido,

entre otras cosas, a las bajas temperaturas empleadas en la cocción.

En 1838 Brunel emplea por primera vez un

cemento procedente de la fábrica de Aspdin

en el que se había logrado una parcial

sinterización por elección de una temperatura

adecuada de cocción. Este cemento se aplicó

en la construcción de un túnel bajo el río

Támesis en Londres.

Puede decirse que el prototipo del cemento

moderno fue producido a escala industrial por

Isaac Johnson quien en 1845 logra conseguir

temperaturas suficientemente altas para

clinkerizar a la mezcla de arcilla y caliza empleada como materia prima.

El intenso desarrollo de la construcción de ferrocarriles, puentes, puertos, diques, etc., en

la segunda mitad del siglo XIX, da una importancia enorme al cemento y las fábricas de

éste, especialmente las de cemento natural, empiezan a extenderse por doquier.

Es a partir de 1900 cuando los cementos portland se imponen en las obras de ingeniería y

cuando empieza un descenso veloz del consumo de cementos naturales.

Actualmente, el cemento portland ha llegado a una gran perfección y es el material

industrializado de construcción de mayor consumo Se puede decir que el cemento es el

alma del hormigón, yendo destinada, prácticamente, toda su producción a en lazar piedras

sueltas para crear el material pétreo que conocemos como hormigón.

Las investigaciones llevadas a cabo por los padres del cemento Michaelis y Le Chatelier, en

1870 y 1880, fueron fundamentales y muy meritorias para el desarrollo de este material.

En ellas se apoya toda la investigación actual que emplea técnicas de análisis muy

sofisticadas y rápidas.

CEMENTO PORTLAND

El tipo de cemento más utilizado como aglomerante para la preparación del

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