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EL CEMENTO
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1. Cemento:
Definición – descripción – clases – historia.
2. Tecnología:
Obtención – preparación – manufactura.
3. Conocimientos:
Propiedades Físicas – mecánicas – empleo en la ingeniería
– especificaciones técnicas.
4. Economía:
Datos del mercado peruano – precios – costos –
adquisición – traslado.
5. Ejemplos aplicativos.
Cementos:
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Definición: es el producto resultante de la pulverización
muy fina de Clinker capaz de formar una pasta blanda al
mezclarse con el agua y que se endurece espontáneamente
al contacto con el aire.
Descripción: 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.
Cemento
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Clases: los tipos de cementos portland que podemos
calificar de estándar ya que su fabricación está normada:
Tipo 1: uso en obras de concreto en general, cuando no se
especifica otro tipo.
Tipo 2: moderada resistencia a los sulfatos, destinado a obras
de concreto en general y obras expuestas a la acción
moderada de sulfatos o donde se requiera moderado calor de
hidratación.(Puentes, tuberías de concreto)
Tipo 3: alta resistencia inicial, para uso en clima frio cuando
se adelanta la puesta en servicio de las estructuras.
Tipo 4: de bajo calor de hidratación, para concreto masivo.
Cemento
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Tipo 5: alta resistencia a los sulfatos. Para ambientes muyagresivos.
-Tipo IP: Donde la adición de puzolana es del 15 –40 % deltotal.
-Tipo IPM: Donde la adición de puzolana es menos de 15 %
-Tipo P: Donde la adición de puzolana es mas del 40%
Historia: la utilización de cementos y aglomerantes, seremonta a:
- Egipto, construcción de las pirámides.
- Griegos y romanos, utilización de los primeros concretosllamado por los romanos “Opus Cementitium”.
- En 1724, se busca la cal hidráulica, adicionando arcilla a lamezcla con cal.
- En 1778, el Sr Aspdin realiza ensayos con rocas de la isla dePórtland (Inglaterra), es el Padre del cemento Pórtland.
Cemento
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Obtención: La materia prima para la elaboración del
cemento (caliza, arcilla, arena, mineral de hierro y yeso) se
extrae de canteras o minas y, dependiendo de la dureza y
ubicación del material, se aplican ciertos sistemas de
explotación y equipos. Una vez extraída la materia prima
es reducida a tamaños que puedan ser procesados por los
molinos de crudo.
Tecnología
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Preparación:Fases minerales del clinker: al combinarsedurante el proceso de sinterización en el horno los cuatroelementos: Calcio, Sílice, Aluminio y Hierro; se producencuatro nuevos compuestos mineralógicos principales en elclinker, que son:
-3CaO.SiO2 (C3S) alita
-el silicato bicalcico 2CaO.SiO2 (C2S) belita
-el aluminato tricalcico 3CaO.Al2O3 (C3S)
-el ferro-aluminato tetracalcico 4CaO . Al2O3 . Fe2O3(C4AF)
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Tecnología1. EXTRACCIÓNDE CANTERAS
2. CHANCADO 3. MOLINO DE CRUDO
4. HORNEADO 5. MOLINO DE CEMENTO
6. ENSACADO
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Manufactura: las empresas cementeras en el Perú
producen los siguientes tipos de cemento:
- Cemento Andino S.A.: cemento portland tipo I, II y V.
- Cemento Lima S.A.: cemento portland I (marca “sol”) y
tipo IP (marca “súper cemento atlas”)’
- Cemento norte Pacasmayo S.A.: cemento portland tipo I,
II y V cemento portland puzolanico tipo IP
- Cemento Sur S.A.: cemento portland tipo I (marca
“Rumi”),y II algo Cem. Port. Tipo IPM (marca “Inti·)
cemento portland Tipos II y V (a pedido)
- Cemento “Yura S.A.: cemento portlantd tipo I, II e IPM, y
cemento de albañilería Marca “Estruco flex”
Tecnología
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Conocimiento Técnico 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
Ejemplo: Norma C-150 ASTM
Finura
Superficie
especifica Blaine
3270 cm^2/gr
Estabilidad de
volumen
Expansión de autoclave
0.2%
Tiempo de
fraguado
Prueba Vicat:
Fraguado inicial
2h 48m
Final 3h 55m
Resistencia a la
compresión
3 días: 170kg/cm^2
7 días: 225kg/cm^2
28 días: 265Kg/cm^2
Contenido de
aire
9.0%
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Empleo en la Ingeniería:
Conocimiento Técnico
En un estacionamiento, suele usarse el cemento Portland de uso general (ASTM 150 y C1157) y cementos adicionados (ASTM C595 y C1157)
Sedapal en sus algunas de sus obras de saneamiento utiliza cemento de clase V
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Conocimiento Técnico
Represa en Antamina, cemento Portland tipo II
Complejo habitacional y comercial, cemento Portland tipo I
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Datos del mercado peruano: en nuestro mercado su comercialización, mayormente, es por bolsas de 42.5 kg, cada una tiene tres pliegos de papel papel krap extensible tipo Klupac , aunque también se puede obtener a granel, la empresa predominante en el norte del país es Cementos Pacasmayo; en el sur, Inka así como también en la sierra Andino, Yura, Apasco, etc.
Precios:
- Inka: azul S/ 23.00, rojo S/21.80, anti salitre S/23.00
- Pacasmayo: azul S/24.50, rojo S/23.00, anti salitre S/25.00
Adquisición: es fácil y muy común, se puede hacer desde ferreterías hasta de centros comerciales todas estas tiendas también hacen sus adquisiciones pero son directo de fabrica.
Economía
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Traslado: es, casi siempre, por sus propios medios a partir
de su adquisición en tienda; aunque en casos particulares
de compras al por mayor; por ejemplo en Maestro a partir
de S/3 000 la mercadería es llevada a pie de obra. También
la comercialización del cemento sobre todo a granel se da
en bolsones con capacidad de 1.5 toneladas. Dichos
bolsones se conocen como big bag.
Economía
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1. ¿Que cantidad de cemento necesitaríamos para hacer una
loza cuyas medidas son 40m (largo) por 25m (ancho) y 0.10
m de espesor, sabiendo que el concreto a utilizar debe tener
una resistencia de 140 kg/m³, y cada m³ lleva 12 bolsas?
Calculamos el espesor total:
40𝑚 ∗ 25𝑚 ∗ 0.10𝑚 = 100m³
Y lo multiplicamos:
100 ∗ 12 = 1200
El total de bolsas a utilizar sería:
1200.
Ejemplos:
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2. Necesitamos vacear un pavimento de concreto de medidas
50m de largo por 7m de ancho y de un espesor de o.12m, en
el cual cada m³ de concreto llevaría 12 bolsas de cemento,
cuantas necesitaríamos para terminar nuestra obra?
- Multiplicamos:
50m ∗ 7m ∗ 0.12m = 42m3
- Efectuamos el resultado con la constante:
42m ∗ 12 = 504
Para nuestra obra utilizaremos:
504 bolsas de cemento.
Ejemplos: