historia del concreto

CAMARGO JAIMES LISSETTE MONSERRAT 2AM6

HISTORIA DEL CONCRETO

PREHISTORIA

Hace 8.000 años, la mezcla de cemento con agua, arena y áridos dio como resultado un

nuevo material que se podía moledar fácilmente y que, cuando endurecía, adquiría

características de solidez, resistencia y durabilidad notables. Este nuevo material fue el

origen del concreto

Según fuentes históricas, la construcción más antigua realizada en concreto es el suelo

de una cabaña en Lepensky Vir (Yugoslavia), datada en el año 5.600 a.C.

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

EDAD ANTIGUA

El pueblo egipcio ya utilizaba un mortero –mezcla de arena con materia cementosa- para

unir bloques de piedra y levantar sus prodigiosas construcciones. Parte de una de las

pirámides de Gizeh (2.600 a.C.) fue levantada con hormigón, y en el mural de Tebas

(1.950 a.C.) se conservan escenas de hombres fabricando concreto y aplicándolo en una

obra.

Los constructores griegos y romanos descubrieron que ciertos materiales procedentes de

depósitos volcánicos, mezclados con caliza, arena y agua, producían un mortero de gran

fuerza, capaz de resistir la acción del agua dulce y salada. La civilización romana utilizaba

el concreto en la construcción de grandes edificios, y también en la red de agua potable y

en la evacuación de aguas residuales.

En Troya y Micenas, dice la historia que, se emplearon piedras unidas por arcilla para

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

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

Entre otros ejemplos romanos de utilización de concretos, se pueden destacar los

siguientes:

-El anfiteatro de Pompeya, construido en el año 75 a.C., muestra anillos de concreto en su

perímetro.

-El Coliseo de Roma, construido en el año 82 d.C., contiene concreto en los cimientos, los

muros interiores y la estructura.

-El Panteón de Roma, construido en el año 127 d.C., donde se utilizó un concreto

aligerado para construir la cúpula, de 50 m de diámetro.

-En diversas canalizaciones de agua, con numerosos ejemplos.


Concreto medieval

Después del gran papel del concreto en las construcciones del Imperio Romano, no se

encuentran muestras de su uso hasta el año 1.200, en que se vuelve a utilizar para la

construcción de grandes obras como la Catedral de Salisbury en Inglaterra, cuyos

cimientos están hechos de concreto.

A la caída del imperio romano (Occidente 476 dC y Oriente 1453 dC) se perdió el arte de

construir con concreto, que volvió a renacer hasta el siglo XVIII

Así, en 1.759, John Smeaton, un ingeniero de Leeds, en el Reino Unido, desarrolló un

nuevo mortero para unir los bloques de piedra del faro de Eddystone. Al cabo de pocos

años, el reverendo James Parker creó un nuevo cemento de manera accidental al quemar

unas piedras calizas. Este nuevo cemento, denominado cemento romano porque se

pensaba que era el que se había utilizado en la época romana, se patentó y se empezó a

utilizar en diversas obras en el Reino Unido.

En el año 1816 El primer puente de concreto (no reforzado) fue construido en

Souillac,Francia

El primer concreto moderno producido en América se utiliza en la construcción del canal

de Erie EEUU en el año 1825.

En 1850 Se usa el concreto en botes por Jean- LouisLambot

En 1854 La invención del concreto armado se suele atribuir al constructor William

Wilkinson, quien patento un sistema que incluía armaduras de hierro para «la mejora de la

construcción de viviendas, almacenes y otros edificios resistentes al fuego

François Hennebique quien ideó un sistema convincente de concreto armado, que utilizó

en la construcción de una fábrica de hilados en Tourcoing, Lille, en1895

Año 1902 : August Perret diseñó y construyó un edificio de apartamentos en París que

sigue las aplicaciones que él llamó “sistema trabeated para el concreto reforzado"

En 1929 Frank Lloyd Wright construye el primer rascacielos en concreto

Aparece el concreto reforzado con fibras, incorporadas en el momento de la revoltura,

dando al concreto isotropía y aumentando sus cualidades a flexión, tracción, impacto

,figuración, etc.

Hoy en día, los concretos fabricados con cemento portland admiten múltiples

posibilidades de aplicación. La diversidad de características pone al alcance de la

sociedad un amplio abanico de modalidades para escoger. Todas las modalidades de

concretos han demostrado a lo largo del tiempo sus excelentes propiedades y su elevado

grado de durabilidad y resistencia, lo se puede constatar en las grandes edificaciones, las

obras públicas o los conjuntos artísticos (como esculturas), muestra de la funcionalidad y

el buen comportamiento de todo un clásico actual.


HISTORIA DEL CEMENTO PORTLAND

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".

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. 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.

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.

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.


Hacia finales del siglo XIX, el proceso de industrialización y la introducción de hornos

rotatorios propiciaron la extensión de su uso para todo tipo de aplicaciones. Actualmente,

y a pesar de todas las mejoras técnicas introducidas, el cemento Portland continua

siendo, en esencia, muy similar al primero que se patentó, aunque su impacto y

prestaciones han mejorado muy significativamente

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.


DEFINICION DE CEMENTO

Se definen como cementos los conglomerantes hidráulicos que, convenientemente

amasados con agua, forman pastas que fraguan y

endurecen a causa de las reacciones de hidrólisis e

hidratación de sus constituyentes, dando lugar a

productos hidratados mecánicamente resistentes y

estables tanto al aire como bajo agua.

El Cemento es el producto resultante de la cocción de

Caliza y Arcilla. Su nombre deriva de caementum, que

en latín significa "argamasa", y procede a su vez del verbo caedere ( precipitar ).

Se trata del conglomerante más importante que podemos encontrar en la

actualidad.

Los Cementos se emplean principalmente en la fabricación de Morteros y

Hormigones.

También se utiliza mezclado con agua en pequeños trabajos y reparaciones.


ESQUEMA PRODUCCION DEL CEMENTO

La fabricación del cemento es una actividad industrial del procesado de minerales que se

divide en 3 etapas básicas:

• Obtención de las materias primas (materiales calcáreos y arcillas principalmente),

para conseguir la composición deseada de óxidos reactivos al agua en la producción

del clinker.

• Molienda y cocción de las materias primas, se realiza con equipos mecánicos

rotatorios que reducen el tamaño de las partículas de materias para que las

reacciones químicas de cocción en el horno, puedan realizarse de forma adecuada.

El material obtenido debe ser homogeneizado para garantizar la calidad del producto

final de la cocción o clinker y la correcta operación del horno.


• Molienda del cemento, con equipos mecánicos, sometiendo la mezcla de materiales a

impactos de cuerpos metálicos o fuerzas de compresión elevadas, junto con la

molienda conjunta del clinker, yeso (en proporciones bajas, su función es de

retardador de fraguado) y otros materiales denominados “adiciones” (que son los que

dan características especiales a los cementos) termina la fabricación del cemento. El

grado de finura de molido da las características resistentes, así, a mayor finura de

molido aumenta la clase resistente.

Clinkerización.

La mezcla de materias primas debidamente dosificada, pulverizada, corregida, mezclada

y homogenizada se somete a un tratamiento térmico en grandes hornos rotatorios, para la

obtención del clinker.

Este proceso comprende varias etapas a saber :

-etapa de secado: donde el material crudo pierde completamente su humedad residual.

Etapa de calentamiento: donde el crudo pierde el agua química de combinación.

-etapa de calcinacion: donde el material empieza su etapa de descomposición de

carbonatos para formar óxido de calcio y el desdoblamiento de óxidos de silicio, hierro y

aluminio.

-etapa de cocción y clinkerizacion: en esta etapa se llevan a cabo las reacciones químicas

de formación del clinker a una temperatura de 1350 a 1450 grados centígrados.

Básicamente en esta etapa proceden las reacciones de formación de los cuatro

componentes principales de clinker tales como : silicato tricálcico (c3s ), silicato dicálcico

(c2s ) , aluminato tricálcico (c3a), y ferroaluminato tetracálcico (c4af).

-etapa de enfriamiento: esta etapa se presenta en la porción final del horno, donde el

clinker sale finalmente del horno a unos 1000 grados centígrados

Horno rotatorio

El horno rotatorio de calor directo es uno de los hornos de procesos para altas

temperaturas de mayor importancia. Sustituye el secador rotatorio ordinario, cuando la

temperatura de pared sobrepasa a la que puede tolerar una cubierta metálica no revestida

(650 a 700 K para acero al carbono). Las cubiertas o los cascos de los hornos rotatorios

de cuba están revestidos en parte o en toda su longitud con ladrillos refractarios para

evitar el sobrecalentamiento del acero, que traería como consecuencia su debilitamiento.

Ocasionalmente se utilizan dos revestimientos; el que queda adherido a la cubierta es de

ladrillo aislante. El aislamiento no se utiliza con mucha frecuencia en el exterior del casco

y se deben tomar precauciones para no sobrecalentar el metal del mismo, debido a este

confinamiento. Cuando se emplean alimentaciones mojadas para un horno de cuba

recubierto en el extremo frío se pueden producir escurrimiento de líquido por el

recubrimiento del casco, que causará problemas si el líquido es corrosivo.


Principales tipos de hornos : Horno Rotatorio con parrilla de precalefacción (Proceso Lepol) . Horno rotatorio con precalentador de crudo. Horno Largo Vía Seca. Horno Vía húmeda.

Enfriamiento Del Clinker.

El enfriamiento del clinker influye sobre su estructura, composición mineralógica,

molturabilidad y por esto, sobre las propiedades del cemento que con él se fabrique.

El enfriamiento del clinker es necesario porque :

El clinker al rojo no es transportable.

El clinker caliente influye desfavorablemente en la molienda del cemento.

El aprovechamiento del contenido térmico del clinker caliente en cuantía de unas 200

Kcal/Kg clinker disminuye los costos de producción.

Un proceso de enfriamiento adecuado perfecciona las propiedades del cemento

Adiciones Finales y Molienda.

Esta etapa ocurre de la misma forma para los dos procesos. La molienda de clinker para

cemento es uno de los procesos principales y, al mismo tiempo, el final de las

operaciones tecnológicas en la fabricación del cemento. La forma de su realización es

decisiva para la calidad del cemento.

No se trata de conseguir que el proceso de molienda llegue hasta una superficie

específica demasiado grande, sino que el producto molido cumpla determinadas leyes

relativas a la granulometría del producto, para crear con ello las mejores condiciones para

los procesos de endurecimiento.

• Almacenamiento, en silos para servir ensacado o a granel


TIPOS DE CEMENTO


DEFINICION DE CONCRETO

El concreto es una mezcla de arena, grava, piedra

triturada u otro agregado que se mantiene unida por

una pasta endurecida de cemento y agua

Es la unión de cemento, agua, aditivos, grava y arena

lo que nos da una mezcla llamada concreto. El

cemento representa sólo el 15% en la mezcla del

concreto por lo que es el que ocupa menor cantidad en

volumen; sin embargo su presencia en la mezcla es esencial.

Al concreto se le agrega un aditivo el cual tiene diferentes funciones tales como reducir el

agua, acelerar la resistencia e incrementar su trabajabilidad.

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