clase n°12 cemento

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  • 7/25/2019 Clase N12 Cemento

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    PROCESOS DE MANUFACTURACurso de la carrera de Ingeniera Industrial.

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    PROCESOS DEL CEMENTO

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    LOGRO ESPERADO

    Al finalizar la sesin el estudiante,

    Describe los procesos de fabricacin del

    cemento.

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    HISTORIA

    El trmino cemento Portland se emple por primera vez en 1824 porel fabricante ingls de cemento Joseph Aspdin, debido a su parecidocon la piedra de Portland, que era muy utilizada para la construccinen Inglaterra.

    Puede decirse que el prototipo del cemento moderno fue producido aescala industrial por Isaac Johnson quien en 1845 logra conseguir

    temperaturas suficientemente altas para clinkerizar a la mezcla dearcilla y caliza empleada como materia prima.

    Los primeros hornos rotatorios surgieron hacia 1880.

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    DEFINICIN

    Aglomerante que se hace uniendo piedra caliza, arcilla, mineral de

    hierro, se obtiene clinker y se le adiciona minerales como filler calizo,

    escoria, puzolana, etc.

    Arcilla

    Caliza

    Mineral deHierro

    ClinkerYeso en estado

    natural

    Microfiller

    y otros

    Cemento

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    DEFINICIONES BSICAS

    El Clinker

    Es el principal componente del Cemento Portland.

    Sus componentes bsicos son:

    Silicato triclcico (C3S) Silicato diclcico (C2S)

    Aluminato triclcico (C3A)

    Ferroaluminato tetraclcico (C4AF)

    Los silicatos

    Son los componentes principales ya que suman alrededor del 80 % de los

    compuestos y son los responsables del desarrollo de resistencia del

    cemento portland.

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    El C3S

    Acta sobre el Desarrollo de Resistencia Temprana hasta los 28 das.

    El C2S

    Presenta una hidratacin algo diferida y acta sobre la Resistencia Final.

    El C3ASe encuentra en pequeas cantidades y acta sobre el Tiempo de

    Fraguado, la Resistencia A Primeras horas del concreto y su presencia

    hace que este Sea Vulnerable a la Accin de los Sulfatos.

    El C4AF

    Es considerado casi un subproducto de la fabricacin de clinker y actaprincipalmente sobre la coloracin del cemento y aporta cierta

    vulnerabilidad a los sulfatos.

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    TIPOS DE CEMENTO

    Cementos Portland Convencionales. NTP 334.009

    Tipo I .- Cemento uso general.

    Tipo II.- De moderada resistencia a sulfatos.

    Tipo III.- De alta resistencia inicial.

    Tipo IV.- De bajo calor de hidratacin.Tipo V.- De alta resistencia a los sulfatos.

    Cementos Portland Adicionados. NTP 334.090

    Tipo IP.- Cemento Portland Puzolnico.

    Tipo I(PM).- Cemento Portland Puzolnico Modificado.Tipo ICo.- Cemento Portland Compuesto.

    Tipo MS.- Cemento de Moderada Resistencia a los Sulfatos (Propiedad

    Especial Opcional.)

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    PROCESO DE ELABORACIN DEL CEMENTO

    1. Materias Primas 2. Trituracin 3. Pre-homogeneizacin 4. Molienda de Polvo crudo

    5. Homogeneizacin del

    Polvo Crudo

    9. Envase y Embarque

    8. Transformacin del Clinker

    en cemento

    6. Calcinacin7. Almacenamiento del Clinker

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    1. MATERIAS PRIMAS

    Para fabricar el clinker, base para la

    fabricacin del cemento, se requiereesencialmente: caliza y pizarra,

    adems se emplean minerales de

    fierro (hematita) y slice en cantidades

    pequeas (1 a 5%) para obtener la

    composicin deseada.

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    TRITURACIN

    Todo el material necesita reducirse al

    tamao mximo de ,para que pueda

    alimentar a los molinos, de manera que

    es preciso triturar las grandes rocas

    resultantes de las voladuras de caliza.

    En la cantera se encuentran el

    departamento de trituracin primaria y

    secundaria, de donde se transporta el

    material a los respectivos patios de

    almacenamiento.

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    PRE-HOMOGENEIZACIN

    La pre-homogeneizacin se lleva a cabo

    mediante un sistema especial dealmacenamiento y recuperacin de los

    materiales triturados, de tal forma que el

    material resultante se uniforma en

    distribucin de tamao y composicin

    qumica.

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    MOLIENDA DE POLVO CRUDO

    La molienda se realiza para facilitar la

    reaccin qumica de los materiales enel horno. En los molinos se hace un

    muestreo a cada hora, se verifica la

    composicin qumica mediante

    anlisis por rayos X, y con tamices se

    comprueba la finura del polvo.

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    HOMOGENEIZACIN DEL POLVO CRUDO

    El producto de la molienda se lleva a

    un silo homogeneizador, donde un

    sistema neumtico mezcla el materialpara mejorar su uniformidad, y lo

    deposita en los silos de

    almacenamiento.

    De los silos sale a una tolva de nivel

    constante que lo transporta a la partems alta de la unidad de calcinacin.

  • 7/25/2019 Clase N12 Cemento

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    CALCINACIN

    La unidad de calcinacin consta de

    cuatro zonas: secado, precalentamiento,

    pre-calcinacin y Clinkerizacin.

    El secado implica la evaporacin de la

    humedad de la materia prima a una

    temperatura de 110C.

    El pre-calentador aumenta la capacidad de

    la unidad de calcinacin, ahorra energa y

    reduce el dixido de carbono que sale a la

    atmsfera.

    La temperatura de calcinacin es de1450C. El polvo calcinado y convertido en

    Clinker pasa al enfriador, donde se le

    inyecta aire a presin que lo enfra hasta40C.

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    ALMACENAMIENTO DEL CLINKER

    El Clinker fro se almacena a

    cubierto, de donde se conduce a la

    molienda final en la combinacin con

    yeso, puzolana, caliza y otros

    aditivos, segn el tipo de cemento

    que se pretenda obtener.

  • 7/25/2019 Clase N12 Cemento

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    TRANSFORMACIN DEL CLINKER EN CEMENTO

    Para producir cemento se

    pulveriza el Clinker, y se le agregayeso como retardador del

    fraguado, y la puzolana natural,

    que es un material volcnico, la

    cul contribuye a la resistencia del

    cemento.

  • 7/25/2019 Clase N12 Cemento

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    ENVASE Y EMBARQUE

    De tos sitos que almacenan tos diferentes

    tipos de cemento o mortero parten unos

    ductos para sacar el producto y llevarlo, en

    uno de tos casos, hacia la ensacadora; en

    otro hacia la terminal de carga para la

    entrega a granel.

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    APLICACIN DE LOS CEMENTOS

    Tipo Aplicacin

    Tipo 1Construccin general corno: pavimento, puentes, trabajos de mampostera, edificios de

    concreto reforzado, columnas y placas, etc.

    Tipo IIEs usado en obras de concreto expuestas al ataque moderado de sulfatos y en donde se

    requiera moderado calor de hidratacin, como muelles o muros de contencin.

    Tipo III

    Se utiliza cuando se requiere mayor resistencia a edades tempranas, se emplea en obras en

    las que se necesite desencofrar a corto tiempo, en construcciones masivas o en secciones

    estructurales de gran tamao.

    Tipo IVDesarrolla bajo calor de hidratacin; Posee buena resistencia a los sulfatos, por esta razn, es

    especial para usarse en grandes masas de concreto como presas de gravedad.

    Tipo V

    Ofrece alta resistencia a los sulfatos: se usa en estructuras hidrulicas, revestimientos de

    canales, alcantarillas, tneles, sifones y en construcciones que estn en contacto con los

    suelos y aguas subterrneas.