INDICE1. Introduccin . 2 2. Composicin del Cemento .... 2 3. Propiedades....... 5 4. Usos y aplicaciones del Cemento.. 7 4.1. Aplicaciones 4.2. Ventajas y Desventajas 4.3. Sustitutos 5. Cemento en la Economa Mundial 10 6. Cemento en la Argentina... 17 6.1 6.2 6.3 6.4 Legislacin Empresas en el Pas Mercado Nacional de Cemento Produccin Nacional de Cemento

7. Elaboracin de Cemento.................... 28 8. Desarrollo .. 44 8.1. Impacto Ambiental 8.2. Reciclado 8.3. Tendencias y nuevas tecnologas 9. Bibliografa .. 52

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Introduccin

Definicin La definicin de cemento que figura en la Norma IRAM 50000 dice: Conglomerante hidrulico obtenido como producto en una fbrica de Cemento, que contiene al clnker portland como constituyente necesario. Es un material inorgnico finamente dividido que, amasado con agua, forma una pasta que fragua y endurece en virtud de reacciones y procesos de hidratacin y que, una vez endurecido, conserva su resistencia y estabilidad incluso bajo el agua. Cabe aclarar que las reacciones que nombra la norma son transformaciones que estn sujetas a determinadas condiciones, ya que las masas que se obtengan al mezclarlo con agua, debern ser plsticas y trabajables antes de alcanzar rigidez, durante un perodo de tiempo que no deber ser tan corto que limite su manipuleo, ni tan largo que demore el proceso constructivo. Adems de que al producto final, se le exigirn caractersticas de resistencia mecnica y resistencia a los agentes externos, entre otras, acordes con el uso a que se lo aplique. En la misma Norma se da la definicin de clinker de cemento portland: Producto que se obtiene por coccin hasta fusin parcial (clinquerizacin) de mezclas ntimas, denominadas crudos, preparadas artificialmente y convenientemente dosificadas a partir de materias calizas y arcillas, con la inclusin de otros materiales que, sin aportar elementos extraos a los de composicin normal del cemento, facilitan la dosificacin de los crudos deseada en cada caso. Breve resea histrica El cemento se invent hace aproximadamente 2000 aos por los romanos. Al hacer fuego en un agujero recubierto de piedras consiguieron deshidratar y descarbonatar parcialmente las piedras calcreas o el yeso, convirtindolas en polvo que se deposit entre las piedras. Al llover, dicho polvo uni las piedras entre s. Por otra parte, los egipcios utilizaron un cemento fabricado con yeso impuro calcinado que sirvi para unir los bloques de piedra en la construccin de las pirmides. Tambin, en la Antigua Grecia, cuando empezaron a usarse tobas volcnicas extradas de la isla de Santorini, se dieron a conocer los primeros cementos naturales. El secreto de la durabilidad del cemento se perdi, y en la Edad Media tan solo fue posible fabricar cemento de mediana calidad. En 1756, Smeaton descubri que los mejores cementos se obtenan al mezclar caliza con un 20-25% de materia arcillosa. En 1824 Joseph Aspdin patent en Inglaterra al denominado cemento Portland, cuyo nombre se debe a la semejanza en aspecto con las rocas que se encuentran en la isla de Portland. En 1845, Johnson fij las proporciones de materias primas a utilizar, as como la temperatura de coccin, con lo que se asisti al inicio de la industria de cemento Portland. En el siglo XX surge el auge de la industria del cemento, debido a los experimentos de los qumicos franceses Vicat y Le Chatelier y el alemn Michalis que logran cemento de calidad homognea; la invencin del horno rotatorio para calcinacin y el molino tubular y los mtodos de transportar hormign fresco ideados por Juergen Hinrich Magens que patenta entre 1903 y 1907.

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Composicin del Cemento

La palabra cemento se aplica en general a muchos productos con propiedades adhesivas. La caracterstica ms importante es que cuando son mezclados con agua forman una pasta que despus fragua y se endurece. Esto permite producir con facilidad estructuras slidas y rgidas. Existen diversos tipos de cemento, diferentes por su composicin, por sus propiedades de resistencia y durabilidad, y por lo tanto por sus destinos y usos. Desde el punto de vista qumico se trata en general de una mezcla de silicatos y aluminatos de calcio, obtenidos a travs del cocido de caliza, arcilla y arena. El material obtenido, molido muy finamente, una vez que se mezcla con agua se hidrata y solidifica progresivamente. Puesto que la composicin qumica de los cementos es compleja, se utilizan terminologas especficas para definir las composiciones. 2

Uno de los cementos ms importantes y el de mayor uso comercial, y al cual vamos a tratar en el trabajo prctico es el cemento Portland. A partir de la mezcla homognea de caliza y arcilla, los cuales son sometidos a la accin del calor hasta un principio de fusin o sinterizacin, se obtiene un producto llamado clnker. A ste ltimo se lo mezcla con una cantidad de yeso inferior al 3% (que acta como retardador de fraguado) y luego es molido. Al producto resultante se lo denomina cemento Portland. Para hablar de la composicin del cemento, es necesario destacar tres fases principales en su fabricacin: Preparacin de la mezcla de las materias primas Las materias primas del Portland se pueden dividir en principales y auxiliares o correctores. Las principales son las calizas (muy puras o margosas), las margas (calizas, normales o arcillosas) y las arcillas (margosas o normales). La extraccin de estos minerales se hace en canteras, que preferiblemente deben estar prximas a la fbrica. Con frecuencia estos minerales ya tienen la composicin deseada, pero tambin surgen muchos casos en los que es necesario adicionar agregados auxiliares con el objetivo de trabajar con composiciones adecuadas de materia prima, entre los que se destacan: arenas, bauxitas, piritas, caolines, cenizas, puzolanas, esquisto, pizarras, escorias, entre otros; los cuales aportan los faltantes de xidos de silicio (SiO2), de aluminio (Al2O3), de calcio (CaO) y de hierro (Fe2O3) al material. En conjunto, dichos materiales contienen aproximadamente una composicin del tipo de: - xido de calcio (44%) - xido de silicio (14,5%) - xido de aluminio (3,5%) - xido de hierro (3%) - xido de manganeso (1,6%) Produccin del clinker Dicha mezcla es calentada en un horno rotatorio, en el cual la temperatura aumenta a lo largo del cilindro hasta llegar a unos 1400 C aproximadamente, que hace que los minerales se combinen pero sin que se fundan o vitrifiquen. En la zona de menor temperatura, se produce la calcinacin en donde el carbonato de calcio (CaCO3, caliza) se disocia en xido de calcio (CaO) y dixido de carbono (CO2). En la zona de alta temperatura el xido de calcio reacciona con los silicatos y forma silicatos de calcio (Ca 2Si y Ca3Si). Se forma tambin una pequea cantidad de aluminato triclcico (Ca 3Al) y ferroaluminato tetraclcico (Ca4AlFe). El material resultante es denominado clinker. La energa necesaria para producir el clinker es de unos 1.700 Joules por gramo, pero a causa de las prdidas de calor el valor es considerablemente ms elevado. Esto determina una gran demanda de energa para la produccin del cemento y, por tanto, la liberacin de gran cantidad de dixido de carbono a la atmsfera. Siendo la composicin final ser del tipo de:

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51% 3CaO.SiO2 26% 2CaO.SiO 11% 3CaO.Al2O3 12% 4CaO.Al2O3.Fe2O3

Preparacin del cemento Para mejorar las caractersticas del producto final, al clinker se le agrega aproximadamente un 3% de yeso, y la mezcla es molida finamente. El polvo obtenido es el cemento preparado para su uso. El cemento obtenido tiene una composicin del tipo: xidos CaO SiO2 Rango de composicin (porcentaje en peso) 60 67 17 25 3

Al2O3 Fe2O3 Na2O + K2O MgO Cal libre SO3

38 0,5 - 0,6 0,2 - 1,3 0,1 - 4,0 02 13

Las frmulas de los compuestos obtenidos en la elaboracin del cemento, y su notacin abreviada, son los siguientes: Compuesto Silicato triclcico Silicato diclcico Aluminato triclcico Aluminoferrito tetraclcico Terminologa Alita (C3S) Belita (C2S) Felita (C3A) Celita (C4FA) Frmula qumica 3CaO.SiO2 2CaO.SiO2 3CaO.Al2O3 4CaO.Al2O3.Fe2O3 Composicin (%) 40-50 20-30 10-15 5-10

Observndose: al xido de calcio (CaO) se lo representa qumicamente en forma abreviada por la letra C, la slice (SiO2) es representa por la letra S, la almina (Al2O3) por la A y el xido de hierro (Fe2O3) representado por la F. En trminos prcticos se concede que los silicatos de calcio (C3S y C2S) son los compuestos ms deseables, porque al hidratarse forman los silicatos hidratados de calcio (S-H-C) que son responsables de la resistencia mecnica y otras propiedades del concreto. Normalmente, el C3S aporta resistencia a corto y mediano plazo, y el C2S a mediano y largo plazo, es decir, se complementan bien para que la adquisicin de resistencia se realice en forma sostenida. El aluminato triclcico (C3A) es tal vez el compuesto que se hidrata con mayor rapidez, y por ello propicia mayor velocidad en el fraguado y en el desarrollo de calor de hidratacin en el concreto. Asimismo, su presencia en el cemento hace al concreto ms susceptible de sufrir dao por efecto del ataque de sulfatos. Por todo ello, se tiende a limitarlo en la medida que es compatible con el uso del cemento. Finalmente, el aluminoferrito tetraclcico (C4FA) es un compuesto relativamente inactivo pues contribuye poco a la resistencia del concreto, y su presencia ms bien es til como fundente durante la calcinacin del clinker y porque favorece la hidratacin de los otros compuestos. Hidratacin Cuando el cemento Portland es mezclado con agua se obtiene un producto de caractersticas plsticas con propiedades adherentes que solidifica en algunas horas, y endurece progresivamente durante un perodo de varias semanas hasta adquirir su resistencia caracterstica. El endurecimiento inicial es producido por la reaccin del agua, yeso y aluminato triclcico, formando una estructura cristalina de calcio-aluminio-hidrato, estringita y monosulfato. El sucesivo endurecimiento y el desarrollo de fuerzas internas de tensin derivan de la reaccin ms lenta del agua con el silicato triclcico formando una estructura amorfa llamada calcio-silicato-hidrato. En ambos casos, las estructuras que se forman envuelven y fijan los granos de los materiales presentes en la mezcla. Una ltima reaccin produce el gel de silicio (SiO2). Las tres reacciones generan calor. Principales tipos de cemento Dadas las variaciones en su composicin, se presentan en el siguiente cuadro los principales tipos: Tipo de cemento Normal Moderado Resistencia rpida Bajo calor Resistente a sulfatos ASTM C150 designacin I II III IV V C3S 50 42 60 26 40 Composicin (% en peso) C2S C3A 24 11 33 5 13 50 40 9 5 4 C4FA 8 13 8 12 9

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Cementos normalizados en Argentina En nuestro pas se fabrican y comercializan los siguientes tipos de cementos portland normalizados bajo normas IRAM, los cuales pueden clasificarse, entre otras formas, por su uso (general o con propiedades especiales), composicin (con adiciones o sin adiciones), nivel de resistencia (categoras CP30, CP40 o CP50) Cemento portland normal (I) Cemento portland con filler calcreo (I) Cemento portland compuesto (I) Cemento portland con escoria (II) Cemento de alto horno (IV y V) Cemento portland puzolnico (IV y V) Cemento portland de alta resistencia inicial (III) Cemento portland moderadamente resistente a los sulfatos (V) Cemento portland altamente resistente a los sulfatos (V) Cemento portland de bajo calor de hidratacin (IV) Cemento portland resistente a la reaccin lcali agregado (V) Cemento portland blanco (I)

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Propiedades

Finura de molienda: Es importante definir el grado de finura del cemento, por sus consecuentes efectos en el concreto. Al aumentar la finura el cemento se hidrata y adquiere resistencia con ms rapidez, y tambin se manifiesta mayor disposicin en sus partculas para mantenerse en suspensin en la pasta recin mezclada, lo cual es ventajoso para la cohesin, manejabilidad y capacidad de retencin de agua en las mezclas de concreto. De forma contraria, una finura ms alta representa mayor velocidad en la generacin de calor y mayor demanda de agua de mezclado en el concreto, cuyas consecuencias son indeseables porque se traducen en mayores cambios volumtricos del concreto y posibles agrietamientos en las estructuras. Estabilidad volumtrica: Es indispensable para la utilizacin del Portland que despus del fraguado permanezca inalterable, sin que sufra expansiones ni retracciones. Resistencia mecnica: Es la propiedad del material que tiene mayor influencia en los fines estructurales para los cuales se emplea. Durabilidad: Resistencia a los fenmenos atmosfricos. Resistencias a agentes fsicos: Como las heladas o la penetracin de sales en los poros. Reduciendo la porosidad evitaremos en gran medida los efectos de estos agentes. Resistencias a agentes qumicos: Los ms problemticos son los gases de los humos y la atmsfera, las aguas (puras, turbias, cidas, selenitosas o marinas), los compuestos slidos o fluidos de naturaleza orgnica.Mdulos Los mdulos son valores caractersticos de cada cemento o cal, que permiten conocer en qu relacin se encuentran, porcentualmente, los diversos componentes en el producto final. Para el cemento Prtland se tiene: Mdulo hidrulico

Mdulo de silicatos

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Mdulo silcico

Mdulo de almina

Reacciones qumicas Reacciones de formacin del clinker Las reacciones de la formacin del clinker, por fases de temperatura, son: 1.000 - 1.100 C 3CaO + Al2O3 3CaO.Al2O3 2CaO + SiO2 2CaO.SiO2 CaO + Fe2O3 CaO.Fe2O3 1.100 - 1.200 C CaO.Fe2O3 + 3CaO.Al2O3 4CaO.Al2O3.Fe2O3 1.250 - 1.480 C 2CaO.SiO2 + CaO 3CaO.SiO2 Reaccin del yeso El yeso, como habamos sealado, es generalmente agregado al clinker para regular el fraguado. Su presencia hace que el fraguado se concluya aproximadamente en 45 minutos. El yeso reacciona con el aluminato triclcico para formar una sal expansiva llamada 'ettringita'. 3CaO Al2O3 + 3(CaSO4 2H2O) + 26H2O 3CaO Al2O3 3CaSO4 32H2O Reacciones de hidratacin Las reacciones de hidratacin, que forman el proceso de fraguado son las mostradas a continuacin. Cabe destacar que las mismas son exotrmicas. 2(3CaO SiO2) + (x+3)H2O 3CaO 2SiO2 xH2O + 3Ca(OH)2 2(2CaO SiO2)+ (x+1)H2O 3CaO 2SiO2 xH2O + Ca(OH)2 2(3CaO Al2O3)+ (x+8)H2O 4CaO Al2O3 xH2O + 2CaO Al2O3 8H2O 3CaO Al2O3 + 12H2O + Ca(OH)2 4CaO Al2O3 13H2O 4CaO Al2O3 Fe2O3 + 7H2O 3CaO Al2O3 6H2O + CaO Fe2O3 H2O Cementos con Propiedades Especiales a) Cementos con Adiciones Minerales: Se adicionan por cuestiones ecolgicas (utilizacin de subproductos de otras industrias o procesos, menor generacin de CO2, etc.), aumento de la capacidad instalada de las cementeras, eventual

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reduccin de costos y cierta flexibilidad para la obtencin de cementos u hormigones de propiedades especiales sin demasiados esfuerzos de produccin. Ejemplos de estos cementos son: el cemento portland normal (incorporacin de hasta un 10 % de escoria granulada de alto horno), el cemento portland con filler calcreo, el cemento portland con escoria, el cemento portland compuesto, el cemento portland puzolnico y el cemento de alto horno. b) Cementos sin Adiciones Minerales o Puros: Estos cementos suelen denominarse puros debido a que su composicin surge de la molienda conjunta de clinker portland y pequeas cantidades de sulfatos de calcio (yeso). Entre estos cementos encontramos: el cemento portland normal, el cemento portland normal, de alta resistencia inicial, el cemento portland normal, moderadamente resistente a los sulfatos, el cemento portland altamente resistente a los sulfatos sin adiciones, el cemento portland normal, de bajo calor de hidratacin y el cemento portland normal, resistente a la reaccin lcali agregado c) Nivel de Resistencia La resistencia del hormign depende, en primera instancia, de la relacin a/c (agua / cemento) y, en segunda instancia, de otros factores entre los que se encuentra la resistencia del cemento utilizado entre otros como la calidad de los agregados, etc. Ejemplos de nomenclatura: CPN40 (cemento portland normal, categora 40); CPP30 (cemento portland puzolnico, categora 30, altamente resistente a los sulfatos, de bajo calor de hidratacin y resistente a la reaccin lcali-agregado).

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Usos y aplicaciones del Cemento

4.1. Aplicaciones La aplicacin ms comn del cemento Portland es en la confeccin de hormign, que a su vez es usado en una gran cantidad de obras civiles. Algunas de esas obras incluyen: Edificios, tanto particulares como de oficinas, y viviendas. Caminos (rutas, autopistas, calles, armado de puentes; el hormign se puede utilizar como pavimento). Obras hidrulicas (diques de contencin o para generacin hidroelctrica). Edificios de fbricas y plantas de produccin

A continuacin, se ve un grafico que indica, en nmeros aproximados, en que porcentaje se dedica el cemento a cada uno de los usos. Debe aclararse que los rubros Edificios de fbricas y plantas de produccin y Edificios particulares y de viviendas se hallan unificados, debido a la imposibilidad de hallar datos referidos a cada uno de ellos en particular.

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El cemento Portland tambin se emplea para fabricar bloques de hormign armado. Sin embargo, dado que las construcciones en que se emplea tienen un rango muy amplio de caractersticas, y por lo tanto requieren que el material con el que estn construidas sea capaz de soportar diferentes tipos de condiciones, la industria produce diferentes tipos de cemento, que son aptos para distintos tipos de construcciones. La necesidad de estandarizar los tipos hizo aparecer diversas clasificaciones de los tipos de cemento Portland; las dos ms importantes son la ASTM C-150 (norteamericana) y la EN-197 (europea). De acuerdo con la clasificacin norteamericana, existen cinco tipos de cemento. En el listado siguiente se detallan las caractersticas principales de cada uno, y sus usos ms comunes. Tipo I: El tipo ms comn de cemento, utilizado en la mayora de las obras. Se usan donde no se necesita ninguna proteccin especial, ni contra condiciones climticas severas ni contra ataque qumico. Por lo tanto, es muy usado en la construccin de viviendas y edificios de hasta cierta altura. Tipo II: Sus caractersticas fundamentales son un moderado calor de hidratacin (calor generado al hidratarse el cemento previo al fraguado) y una resistencia moderada al ataque de sulfatos. El moderado calor de hidratacin hace que el cemento no se agriete durante dicho proceso; esto lo hace apto para construcciones muy voluminosas, como columnas o muros de contencin de gran tamao, ya que, si en estos casos se usara cemento tipo I, la estructura se agrietara al secarse el material. Por otra parte, la resistencia a la accin qumica de los sulfatos hace que el cemento tipo II sea apto para su uso en muros bajo tierra, cimentaciones de grandes edificios (no suele usarse para cimentar casas, por ejemplo) y tuberas de drenaje (un ejemplo son los tneles de desage en las ciudades). Tipo III: Es un cemento de endurecimiento rpido (o, segn aparece citado en varias obras, de resistencia rpida). Como su nombre lo indica, se endurece ms rpidamente que los dems tipos de cemento. Por eso, se usa en construcciones que requieran ser puestas en servicio rpidamente. Los ejemplos ms comunes son autopistas y rutas (como parte de la superestructura, no como pavimento). Tipo IV: Tambin llamado cemento de bajo calor de hidratacin. En esta caracterstica, es muy superior al tipo II. Se lo usa en construcciones masivas, de gran tamao, como represas hidroelctricas, donde el cemento tipo II sera de caractersticas insuficientes. Tipo V: Usado en ambientes donde hay mucha propensin al ataque qumico, como por ejemplo plantas industriales.

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Por otra parte, adems de los cementos especificados en la norma ASTM, existen otros tipos de cementos Portland, especiales, de uso muy especfico. A continuacin se da un listado: Cemento para pozos petroleros: Resistente a presiones y temperaturas elevadas. Cemento plstico: Usados para hacer morteros y aplanados. Cemento de albailera: Es usado para los trabajos que su nombre indica. Aunque no es estrictamente cemento Portland, ya que el cemento de albailera es una mezcla de Portland con otros tipos de cemento. Cemento Portland blanco: Debido a su color blanco es utilizado mayoritariamente para fines arquitectnicos, como por ejemplo fachadas de edificios, torres y monumentos, y para fijar azulejos.

Cabe destacar que el cemento Portland, como parte del hormign, se est empezando a utilizar mucho para la construccin de rutas, debido a que hay estudios que muestran que el consumo de combustible de vehculos que se desplazan sobre rutas de hormign es menor en comparacin con los mismos vehculos en rutas de pavimento. De todas maneras, este es un campo en el que las investigaciones continan, y puede esperarse en el futuro un desarrollo mayor. Y otro uso reciente, es el de fijacin de vas frreas, como reemplazo de los durmientes de madera. Esto, a su vez, permite prescindir del balasto. Pero este uso slo se da, en la actualidad, en zonas urbanas, y es poco probable que sea extendido a todas las vas frreas del mundo, al menos en el corto plazo. 4.2. Ventajas y desventajas del Cemento Portland Comparado con otros materiales usados en la construccin, el cemento Portland ofrece ventajas y desventajas. Adems, se pueden comparar los distintos tipos de cemento entre s, para una determinada aplicacin. Pero en este trabajo slo se comparar al cemento con otros materiales que pueden ser usados en las mismas aplicaciones que el Portland. Por ejemplo, en la construccin de caminos, las ventajas del cemento sobre el asfalto ya se han desarrollado en la seccin anterior. Sin embargo, la desventaja que presenta en este campo es la menor resistencia a los esfuerzos de flexin, comparado con el asfalto. Por esta razn, las rutas hechas de hormign suelen tener ms roturas que las hechas de asfalto. Adems, como el hormign se usa en otros lugares aparte de la construccin de rutas, existe la posibilidad de que parte del hormign asignado a la tarea sea desviado maliciosamente hacia otras funciones (ej.: venta para beneficio personal del operario). Con el asfalto esto no ocurre, ya que el mismo, fuera del mbito carretero, casi no tiene aplicacin. Comparando al cemento con el acero, que es un elemento muy usado en obras, surge como desventaja principal el mayor peso de las estructuras hechas con cemento. Mientras que una estructura de cemento debe ser maciza, una estructura de acero puede ser muy ligera, ya que no necesita ser maciza: puede tener una estructura reticulada (pinsese en puentes ferroviarios). Sin embargo, la resistencia del cemento a la corrosin es mucho mayor que la del acero, sobre todo a largo plazo. Y, como otra ventaja frente al acero, puede citarse que para construcciones que deban estar sumergidas, como pilotes de puentes, el cemento es muy resistente a la corrosin, especialmente a la marina, rubro en el que el acero no se desempea tan bien. Una desventaja del cemento Portland, que ms que con su uso tiene que ver con aspectos ambientales, es la gran contaminacin que genera el proceso productivo. En especial, se produce una gran emisin de dixido de carbono, salido de las reacciones de clinkerizacin y calcinacin de la piedra caliza. Como nmero aproximativo, se produce, por cada tonelada de cemento producida, de 750 a 800 kg de dixido de carbono. 4.3. Sustitutos del Cemento Portland

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En la actualidad, el cemento Portland ha demostrado tener un muy buen comportamiento en todas las aplicaciones en que se lo ha usado. Por lo tanto, no ha habido una necesidad imperiosa de encontrar un material que lo reemplace y, de hecho, no se ha logrado un producto que sea marcadamente superior al Portland. El estudio de las caractersticas que adquiere el cemento al variar su composicin qumica, y la consiguiente clasificacin realizada (ver seccin 4.1) han determinado que, para determinados usos, un tipo de cemento sea mejor que los dems. Sin embargo, esto slo representa una divisin entre tipos de cemento: no es una sustitucin del cemento por otro material. El sustituto ms comprobable del cemento, tal vez, sea el acero, con el cual se pueden construir estructuras livianas en forma de reticulado. De hecho, el acero se emplea en lugar del hormign para hacer puentes ferroviarios y algunos puentes carreteros y peatonales. 5. Cemento en la Economa Mundial

Principales productores Grupo Lafarge: De origen Francs, fundada en el ao 1833; resulta la empresa nmero uno en cemento. Tiene una capacidad de 203 millones de Tn, 160 plantas, 78.000 empleados, presente en 78 pases; 15,9 billones de euros en ventas. Grupo Heidelberg: Empresa Alemana que emplea a ms de 53.000 empleados en 2.500 localidades distribuidas en ms de 40 pases. Ventas de 78,4 millones de tn de cemento en 2010, ventas por 11.762 millones de euros, capacidad de 107 millones de Tn. Ao de fundacin: 1873. Grupo Holcim: Oriunda de Costa Rica, posee una capacidad de 202,9 millones de Tn, con 154 plantas de cemento y 80.900 empleados; ventas por 10,3 billones de euros. Grupo Cemex: Se trata de una corporacin Mexicana cuya capacidad de produccin ronda los 97,3 millones de Tn, 64 plantas controladas y participacin en otras 15; 47.000 empleados, ventas por 12.000 millones de euros aproximadamente en 2009. Grupo Taiheiyo: De origen japons, fundada en 1881; cuenta con 30 plantas de cemento y 16.900 empleados. Tiene una capacidad de 75 millones y ventas por aproximadamente 5 billones de euros en 2009. Grupo Italcementi: Esta empresa de origen Italiano ocupa el quinto escaln a nivel mundial de produccin de cemento. Capacidad de 70 millones de Tn, 59 plantas, presente en 22 pases en 4 continentes, 21.000 empleados, ingresos por 4,8 billones de euros. Grupo Buzzi Unicem: Tambin Italiana, esta empresa tuvo un volumen de ventas de 25,5 millones de toneladas con una facturacin cercana a los 2.700 millones de euros durante el ao 2009. Se encuentra en 11 pases y cuenta con, aproximadamente, 11.000 empleados. Cuenta con una capacidad cercana a 52 millones de toneladas distribuidos en 40 plantas

Capacidad (en mill. De ton) Grupo Lafarge Grupo Heidelberg Grupo Holcim Grupo Cemex Grupo Taiheiyo Grupo Italcementi Grupo Buzzi Unicem 203 107 202,9 97,3 75 70 52

Plantas 160 2500 154 64 30 59 40

Empleados 78000 53000 80900 47000 16900 21000 11000

Ventas (en bill. De euros) 15,9 11,76 10,3 12,1 5 4,8 2,7

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Produccin por pas (en miles de toneladas) PAIS China India Estados Unidos Japn Corea del Sur Rusia Brasil Turqua Mjico Irn Italia Espaa Egipto Paquistn Indonesia Vietnam Tailandia Alemania Arabia Saudita Francia Malasia Argelia Taiwan Polonia Greece Emiratos rabes Ucrania Canad Sudfrica, ventas Filipinas Reino Unido Marruecos Rumania Colombia Portugl Argentina TOTAL MUNDIAL 2004 970.000 130.000 99.015 67.376 56.955 45.700 34.413 38.796 34.992 32.198 45.343 45.593 28.763 15.000 33.230 26.153 35.626 31.854 25.380 20.962 15.690 11.000 19.050 12.566 15.039 9.000 10.635 13.863 10.297 13.346 11.405 11.000 6.239 7.822 8.843 6.254 2.190.000 2005 1.068.850 145.000 100.903 69.629 51.391 48.500 36.673 42.787 37.452 32.650 40.284 50.347 32.458 17.000 33.917 30.808 37.872 31.009 26.064 21.277 17.860 12.800 19.891 12.646 15.166 9.800 12.183 14.179 11.464 15.494 11.216 11.000 7.032 9.959 8.438 7.595 2.350.000 2006 1.236.770 160.000 99.712 69.942 53.971 54.700 39.540 47.499 40.362 35.300 47.814 54.033 36.200 20.652 35.000 32.690 39.408 33.630 27.056 22.540 18.400 14.702 19.294 14.688 15.674 12.600 13.732 14.336 12.658 12.033 12.119 11.000 8.253 10.038 8.340 8.929 2.610.000 2007 1.361.170 170.000 96.850 67.685 57.042 59.900 46.406 49.553 40.670 40.000 47.542 54.720 38.400 30.000 36.000 36.400 35.668 33.382 30.369 22.300 19.480 15.886 18.957 17.120 16.667 14.000 15.000 15.078 13.651 13.048 11.900 11.000 10.061 11.068 12.631 9.602 2.810.000 2008 1.388.380 177.000 87.610 62.810 53.900 53.600 51.865 51.432 47.609 44.400 43.030 42.088 40.000 39.000 37.000 37.000 35.600 33.581 31.823 21.700 19.500 17.397 17.330 17.207 16.500 16.000 14.918 13.672 13.341 13.000 11.900 11.000 10.703 10.456 10.000 9.703 2.840.000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

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Tomamos tres valores de seis pases de distintas partes de la tabla e investigamos la relacin entre su produccin de Cemento y su Producto Bruto Interno para el ao 2009. La tabla y grfico comparativo son los siguientes: Pas Argentina Italia Espaa Rusia Brasil Mexico Produccin (miles de toneladas) 9.703 43.030 42.088 53.600 51.865 47.609 PBI (miles de millones de U$S) 494,3 1814 1337 1985 1794 1494

Como se puede ver en el grfico; ambos indices llevan una correlacin. De esta manera, se puede decir que, al igual que el PBI, la produccin de cemento de un pas es indicador de crecimiento Relacin Inversin PBI en Sudamrica. 2002 Argentina Bolivia Brasil Chile Colombia Ecuador Mexico Peru Uruguay Venezuela 11,80% 16,50% 19,80% 23,80% 15,00% 32,30% 22,40% 18,10% 10,60% 22,40% 2003 15,20% 14,10% 19,80% 24,70% 16,60% 26,60% 21,20% 18,20% 12,20% 15,70% 2004 18,10% 11,90% 21,30% 26,60% 18,30% 27,60% 21,80% 18,70% 13,30% 25,30% 2005 19,10% 13,70% 20,60% 30,50% 20,70% 28,90% 21,10% 18,90% 13,80% 29,30% 2006 20,80% 14,50% 16,60% 25,50% 24,60% 28,30% 21,50% 23,10% 16,40% 34,50% Diferencia 2002-2006 9,00 -2,00 -1,80 1,70 9,60 -5,00 -0,90 5,00 5,80 11,90

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Esta tabla de valores deja claro en qu pases se dio cierta prioridad a la industria del cemento dentro de los alcances del pas. Por un lado estn aquellos que con el pasar de los aos destinaron cada vez ms recursos en proporcin al Producto Bruto como son Argentina, Colombia o Venezuela mientras que en el otro lado, hay pases en los que las inversiones fueron perdiendo peso en las decisiones financieras, por ejemplo: Ecuador, Brasil y Bolivia. A su vez, hubo pases que se mantuvieron prcticamente invariables como Mexico o Chile. La industria del cemento en China Caractersticas de su desarrollo Desde 1985, China ha sido el mayor productor y consumidor de cemento del mundo. La produccin en el 2002 alcanz los 725 millones de toneladas. La industria del cemento en China ha de afrontar la tarea de una severa reestructuracin. Hasta el 2002 la capacidad de fabricacin de todas la lneas de produccin del proceso NSP ( New Suspension Preheater ) representaba el 17% de la produccin total, sustituyendo as unas posibilidades de fabricacin que han quedado obsoletas gracias a un avanzado sistema NSP que jugar un importante papel en la industria en los prximos diez o quince aos. Los Portland Cements (tambin conocidos como cementos de silicato en China) representan los principales productos de cemento en el pas y ocupan el 97% del mercado. Existen 101 estndares diferentes de cementos en China, entre los que se incluyen 13 tipos nacionales obligatorios, 27 estndares nacionales recomendados, 7 tipos industriales obligatorios y 54 industriales recomendados. Los estndares de Portland Cements son del tipo nacional obligatorio. Existen una serie de problemas que se han de resolver y mejorar como la fabricacin de hornos secaderos con ventiladores, la produccin a pequea escala, los equipos anticuados y la polucin medioambiental. Las plantas NSP de Jidong, Zhujiang, etc, han importado todo el equipamiento del extranjero. ltimas inversiones en este sector El grupo Lafarge, un antes mencionado, inverti 60 millones de USD para instalar una nueva lnea de produccin de cementos a travs de una empresa mixta ubicada en Dujiangyan, Chengdu, capital de la provincia sur occidental de Sichuan. La nueva lnea de produccin tiene una capacidad de fabricacin diaria de 5.000 toneladas de cemento. La lnea de produccin de cementos, la Lafarge Dujiangyan (DJY) Cement Co. Ltd., empresa mixta entre el grupo Lafarge y Chengdu Dujiangyan Building Materials Co. Ltd., podr producir 2 millones de toneladas de cemento al ao. En estos momentos Lafarge opera en 11 empresas mixtas a lo largo de toda China, con una inversin que sobrepasa los 400 millones de USD. La nueva Lafarge DJY Cement Co. Ltd., que costar 160 millones de USD comenz su construccin en mayo del 2000.

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Evolucin del precio del Cemento:

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6.

Cemento en la Argentina 6.1. Legislacin El proceso de fabricacin del cemento portland es una actividad industrial de base minera. Es por esto que se intenta tener un desarrollo sostenible de la industria minera, por lo cual la Asociacin de Fabricantes de Cemento Portland y la Cmara Argentina de Empresarios Mineros desarrollaron un cdigo de conducta minero ambiental, que expresa lo siguiente: 1. 2. 3. 4. 5. La salud y la seguridad en el trabajo constituirn objetivos prioritarios en la gestin de las operaciones mineras. La exploracin, extraccin, transformacin, transporte y distribucin de minerales, debe realizarse en forma profesional, ambientalmente responsable, cumpliendo y haciendo cumplir la legislacin vigente en el pas. La aplicacin de prcticas eficientes en la extraccin y utilizacin de los minerales, debe llevarse a cabo en armona con la proteccin ambiental y el desarrollo sostenible de los recursos naturales. La armonizacin de los legtimos intereses empresariales y productivos busca contribuir a una vida digna y al desarrollo sostenible de la sociedad. Es objetivo concreto de nuestra industria la promocin de prcticas mineras sostenibles para alcanzar la proteccin ambiental y el uso eficiente de los minerales, alentando el empleo de tecnologas eficaces que contribuyan a proteger y conservar la flora, fauna y ecosistemas, as como a prevenir cualquier situacin negativa. Respeto por las culturas, costumbres, principios y valores de las sociedades en las que actuamos, fomentando el dilogo y la participacin de los distintos grupos sociales en proyectos de desarrollo local.

6.

Todas las empresas que forman parte de la Asociacin de Fabricantes de Cemento Portland se preocupan por el cuidado y la preservacin del medio ambiente para futuras generaciones, as como por el desarrollo econmico y social de la regin en la cual se encuentran. Para lograrlo se llevan a cabo las siguientes acciones: Educar, capacitar y comprometer a los empleados y proveedores en el proceso productivo Actuar en la proteccin de las personas, la promocin de la salud y el cuidado del medio ambiente mediante la identificacin, evaluacin y control de los riesgos Cumplir con la legislacin vigente y adecuar la seguridad de los procesos a las mejores prcticas mundiales y estndares internacionales Asegurar la sustentabilidad de los proyectos y productos a lo largo de su ciclo de vida Considerar la eficiencia de todas las actividades, haciendo uso racional de los recursos naturales y minimizando los impactos inherentes de la industria Invertir constantemente en tecnologa para mejorar los procesos de produccin 6.2. Empresas en el pas El mercado del cemento portland en Argentina se divide principalmente entre las 4 ms importantes empresas productoras en el pas:

- Loma Negra: creada en 1926. Tiene nueve plantas en actividad, de las cuales seis se encuentran en Buenos Aires, mientras que las tres restantes tienen asiento en Catamarca, Neuqun y San Juan. Elabora distintos tipos de cemento, cales, hormign y cemento de albailera (es un producto que reemplaza la mezcla de cal y cemento).

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- Cementos Minetti: fundada en 1930. Con sus 5 fbricas, cuenta con una en Buenos Aires, predominando con dos en Crdoba, una en Jujuy y otra en Mendoza. Se dedica a elaborar diferentes cementos, hormigones y agregados ptreos.

- Cementos Avellaneda: inicia sus actividades en 1919. Tambin tiene presencia con una planta en la provincia de Buenos Aires, mientras que cuenta con otra en San Lus.

- Petroqumica Comodoro Rivadavia (PCR): creada en 1921. No slo se dedica a la produccin de materiales para la construccin (cementos, hormign, adhesivos) sino que tambin trabaja en la exploracin y produccin de hidrocarburos (petrleo y gas). En la actualidad posee una nica planta productora de cemento Portland, ubicada en el sur de la Patagonia.

En la actualidad, la participacin de cada empresa en el mercado se distribuye de la siguiente manera. NOMBRE LOMA NEGRA CEMENTOS AVELLANEDA CEMENTOS MINETTI PCR % 47.5 22.5 27 3

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Participacin en el mercado nacional

3%

27% LOMA NEGRA 47,5% CEMENTOS AVELLANEDA CEMENTOS MINETTI PCR

22,5%

Cementos Avellaneda SA es la que ms creci en el ltimo tiempo, ya que hace 18 aos slo tena un 13% del mercado nacional. 6.3 Produccin Nacional de Cemento Se encuentran en actividad 17 plantas industriales productoras de cemento portland, concentradas en las cuatro empresas antes mencionadas. Se distribuyen de la siguiente manera: Loma Negra: Barker Villa Cacique-Partido de Benito Jurez-Buenos Aires El Alto Paraje La Calera - El Alto - Catamarca LAmali Olavarra - Buenos Aires Loma Negra Olavarra - Buenos Aires Loma Ser Vicente Casares - Buenos Aires Ramallo Ramallo - Buenos Aires San Juan Rivadavia - San Juan Sierras Bayas Olavarra Buenos Aires Zapala Colonia Agrcola Pastoril Zapala Neuqun Grupo Minetti: Campana Campana - Buenos Aires Capdeville Dpto. Las Heras - Mendoza Malageo Crdoba Puesto Viejo Dpto. El Carmen - Jujuy Yocsina Estacin Yocsina - Crdoba Cementos Avellaneda: El Gigante La Calera - Dpto. Belgrano - San Luis San Jacinto Olavarra - Buenos Aires Petroqumica Comodoro Rivadavia: Comodoro Rivadavia Chubut

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Se percibe una notoria estrategia empresarial, de instalarse en regiones adecuadas para atender las necesidades de consumo de cemento Portland. Cabe destacar que la actividad demuestra dos fuertes puntos a tener en cuenta para definir su emplazamiento. Por un lado, toda industria minera debe prcticamente encontrarse a la par del yacimiento, de manera de facilitar el gran movimiento de minerales que se llevan a cabo, y con el fin de reducir tiempos y costos. En segundo trmino, hay que considerar el mercado de los usuarios. Las empresas estn obligadas a seleccionar de entre los depsitos de caliza existentes en el pas, aquellos que se encuentren ms prximos a los grandes centros de consumo. En funcin a dichos criterios, agrupando las empresas por provincias, se tiene: Buenos Aires: Brker - Loma Negra LAmali - Loma Negra Loma Negra - Loma Negra Loma Ser - Loma Negra Ramallo - Loma Negra Sierras Bayas - Loma Negra Campana - Grupo Minetti San Jacinto - Avellaneda Crdoba: Malagueo - Grupo Minetti Yocsina - Grupo Minetti Catamarca: El Alto - Loma Negra Jujuy: Puesto Viejo Grupo Minetti 20 Mendoza: Capdeville - Grupo Minetti Neuqun: Zapala - Loma Negra San Luis: El Gigante - Avellaneda San Juan: San Juan - Loma Negra Chubut: Comodoro Rivadavia - Petroqumica Comodoro Rivadavia

Capacidad Instalada

Capacidad Instalada (en toneladas)17.500.000 17.000.000 16.500.000 16.000.000 15.500.000 15.000.000 14.500.000 14.000.000 13.500.000 13.000.000 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

La capacidad instalada se acrecent en la ltima dcada en un poco ms de 2.639.000 toneladas, partiendo de 14.456.000 tn en el 2000, para alcanzar las 17.095.000 tn. en el ao 2008 y 2009, que representa un incremento del 18 %. Este incremento de la capacidad instalada se debe al desarrollo sostenido de la industria, invirtiendo en nueva tecnologa y en la capacitacin del personal, as como haciendo uso racional de los recursos naturales. Produccin de Cemento Portland en Argentina

De las toneladas anuales elaboradas, la mnima se alcanza en el 2002 con 3.911.000 tn., ao posterior a la crisis econmica de finales del 2001. Se observa luego un incremento a lo largo de los aos siguientes, alcanzando una mxima de 9.703.264 tn. en el 2008, para luego caer un pequeo porcentaje del 3,3% al siguiente ao. Se obtiene as media de 5.317.478,2 tn. en los ltimos 10 aos.

En el siguiente cuadro se muestra la evolucin del Indicador Sinttico de la Actividad de la Construccin (ISAC) del 2000 al 2009. A partir de l podemos deducir que el crecimiento de la produccin se debi a un aumento de la demanda de cemento, principalmente por parte de los sectores constructores, ya que sus variaciones son semejantes porque dependen una de la otra.

6.4

Mercado Nacional de Cemento Consumo de cemento segn el sector

En la siguiente tabla se muestran los distintos sectores a los que se destina el cemento portland una vez producido. Se ve a simple vista que la principal funcin por la que ms se consume es para la construccin, ya sea como ventas a corralones o a empresas constructoras, sino tambin como materia prima para la produccin de hormign. Corralones Hormign Elaborado Empresas Constructoras Mayoristas Industriales Organismos Pblicos Ceramistas Otros 46,02% 25,60% 12,51% 9,23% 3,41% 0,99% 0,42% 1,82%

0,99%

0,42% 1,82% Corralones

3,41%

9,23%

Hormign Elaborado Empresas Constructoras Mayoristas 46,02% Industriales Organismos Pblicos Ceramistas Otros 25,60%

12,51%

Consumo por habitante

Alineado con la tendencia creciente tanto de la capacidad instalada como de la produccin anual, se observa en el siguiente grfico un aumento progresivo del consumo de cemento Portland en kg/habitante promedio en los ltimos 10 aos. Al igual que en los casos anteriores, se observa un pico mximo en el ao 2008 con un consumo de 247 kg/hab. Se obtiene as un promedio anual de 187 kg/hab en la ltima dcada, cifra que es superada en los ltimos 5 aos.

Consumo por regin

Si se analiza el consumo de Cemento dividiendo a la poblacin segn las provincias, se puede ver fcilmente una clara diferencia con respecto a los dems del sector del Gran Buenos Aires. Sin embargo, como se ver en el siguiente punto, esto se debe simplemente a la amplia cantidad de personas que habitan en esta zona en comparacin con las otras provincias. El siguiente grfico corresponde al ao 2009.

Consumo por habitante por regin

La provincia de Chubut registra el mayor consumo por persona del pas, con 526 Kg., que supera en un 227% al promedio nacional. Lo sigue la provincia de Santa Cruz con 512 kg/habitante. De esta manera se puede concluir que la regin econmica con mayor consumo por habitante es la zona de la Patagonia. Cabe destacar que la regin con menor consumo por persona es la Ciudad autnoma de Buenos Aires, que junto con el resto de Buenos Aires (sin incluir el Gran Bs As) y las provincias de Corrientes, Chaco, Formosa, Misiones (Noreste Argentino), Catamarca y La Pampa se ubican por debajo del promedio total del pas.

Evolucin de los precios

El cemento se vende de dos formas distintas: en bolsa o a granel, siendo el precio del primero mayor al segundo. En el siguiente grfico se puede ver una tendencia creciente en la evolucin de los precios del cemento desde finales del 2006, mientras que en los aos anteriores a este periodo el precio se mantuvo relativamente constante. Este incremento se debi en parte a la variacin del precio del dlar. Sin embargo, como se observa en el segundo grfico, el precio del cemento en dlares tambin muestra la misma

tendencia, pero se ve una mayor fluctuacin del mismo. Esto se debe principalmente a los constantes cambios diarios en la Tasa de Cambio. Sin embargo, a pesar de las variaciones del precio del dlar, se ve una tendencia creciente en el precio del cemento debido al incremento del ndice de precios registrado en los ltimos aos.Ev olucin de los pre cios ($ arg/ton)500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 se p03 dic -0 m 3 ar -0 4 ju n -0 se 4 p04 dic -0 m 4 ar -0 5 ju n -0 se 5 p05 dic -0 m 5 ar -0 6 ju n -0 se 6 p06 dic -0 m 6 ar -0 7 ju n -0 se 7 p07 di c -0 m 7 ar -0 8 ju n -0 se 8 p08 di c -0 m 8 ar -0 9 ju n -0 se 9 p09 di c -0 m 9 ar -1 0 ju n -1 se 0 p10 di c -1 m 0 ar -1 1

C E MENTO B OLSA FOB C E MENTO GRA NE L FOB

E vo lu c i n d e l p recio d el c em en to (U S $ /tn )1 2 0 ,0 1 0 0 ,0 80 ,0 60 ,0 40 ,0 20 ,0 -0 3 d ic -0 m 3 ar -0 4 jun -0 se 4 p04 dic -0 ma 4 r-0 5 jun -0 se 5 p05 dic -0 m 5 ar -0 6 jun -0 se 6 p06 dic -0 m 6 ar -0 7 jun -0 se 7 p07 dic -0 m 7 ar -0 8 jun -0 se 8 p08 d ic -0 m 8 ar -0 9 jun -0 se 9 p09 dic -0 ma 9 r-1 0 jun -1 se 0 p10 dic -1 ma 0 r-1 1 se p

C eme nto Bo lsa C eme nto G ran el

Exportaciones e Importaciones A partir del siguiente grfico se puede ver claramente cmo se distribuye la produccin de cemento portland en cuanto al mercado interno y la exportacin. La demanda del mercado interno se satisface con prcticamente toda la produccin nacional e importaciones muy bajas. La demanda del mercado interno es muy grande, es por ese motivo que slo una pequea parte de la produccin se destina a la exportacin. La mxima produccin se alcanz en el 2008 con 9.703.264 tn de cemento portland, ao en que se destinaron 9.643.129 tn al mercado interno, mientas que la exportacin ese mismo ao fue de 111.055 tn.

12.000.000 10.000.000 8.000.000 6.000.000 4.000.000 2.000.000 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 produccin mercado interno exportacin importacin

En el siguiente grfico se puede ver que los nmeros que se manejan en exportacin e importacin son pequeos comparados con los que se observan en la produccin total de cemento en el pas.

250.000 200.000 150.000 100.000 50.000 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

exportacin importacin

7.

Elaboracin de Cemento

En la produccin del cemento pueden diferenciarse tres etapas; preparacin de la materia prima, produccin del clincker y conclusin del proceso (molienda con aditivos y embalaje). Se describirn a continuacin en detalles las mismas. Tambin, se expondr al final de la seccin sobre los equipos ms importantes y caractersticos del proceso productivo del cemento. Se busca as definir sus funciones, tipos de equipos en el mercado, caractersticas (costos de amortizacin, mantenimiento, consumo y costos operativos) y magnitudes generales. Diagrama de Flujo A modo de introduccin, se presenta el siguiente esquema que representa el conjunto de pasos para producir el cemento.

Lay Out planta

Etapas Para simplificar el estudio del proceso de fabricacin del cemento, se divide en tres etapas. La primaria engloba los procesos relativos a la obtencin de materia prima, sus tratamientos previos y su dosificacin y homogeneizacin. La segunda o intermedia se aboca directamente en la produccin del clincker llevada a cabo en el horno rotativo previo paso por el precalentador y posteriormente por el enfriador. Finalmente, la etapa final abarca la molienda con yeso y almacenamiento del producto terminado.

Primaria Explotacin del Yacimiento La localizacin de la planta depende de varios factores. Probablemente uno de los ms determinantes sea el acceso a la materia prima requerida. A fin de estudiar el yacimiento de piedra caliza (CaCO3), se realizan cateos. Los mismos consisten en la extraccin de un testigo para estudiar el volumen de explotacin til y la ley mineral del yacimiento (cantidad y calidad del yacimiento). El proceso comienza entonces en la cantera de piedra caliza. La explotacin de los yacimientos se realiza por lo general a cielo abierto. Siendo que la ley del mineral es menor en la superficie de la cantera se realizan perforaciones y se colocan explosivos de manera de extraer la piedra caliza ms profunda (tiene menor contenido de slice, hierro y xido de aluminio y mayor carbonato de calcio). Una vez producida la explosin se carga el material con palas mecnicas en camiones de carga.

Transporte Las palas mecnicas manejan capacidades de entre 23 y 28 metros cbicos. Pueden cargar entre 70 y 77 toneladas de mineral de una sola vez. Los camiones de carga utilizados tienen capacidad para 250 tn. Puede resultar econmicamente viable el uso de cintas transportadoras ya que transporta a grandes distancias en horizontal y oblicuo (hasta un ngulo de 25 grados como mximo) con bajo costo de operacin, consumo energtico y mantenimiento. Aunque su instalacin suele ser costosa. Trituracin En la planta los volquetes o camiones de carga, descargan en la trituradora de carga. La descarga se realiza en presencia de un chorro constante de agua que evita la acumulacin de polvo y depositacin del mismo en las tolvas. Para llevar a cabo la trituracin primaria del mineral con arcilla, pueden utilizarse las trituradoras tipo Blake o la tipo Cnica de apoyo superior. Ambas son aptas para trabajar con materiales duros y abrasivos, la eleccin depender del volumen con el que se espera lidiar a fin de amortizar la inversin. La primera maneja caudales de hasta 900 tn/hs y la segunda 5000 tn/hs. Tamaos de entrada de alrededor de 50`` y 55``. Tamao de salida menor a las 6``. Con una zaranda se separan los gruesos que vuelven a la trituradora.

Para la trituracin secundaria pueden usarse las trituradoras Dalton (figura inferior) o las Cnicas con apoyo superior e inferior. A la salida de las mismas el grano tendr un tamao menor a la pulgada.

Molienda En sta etapa se busca reducir los tamaos tal que el mximo sea de 0.3``, obteniendose consecuentemente el denominado polvo crudo o harina cruda. Se utilizan molinos de bolas. Los molinos de bolas estn formados por un cuerpo cilndrico de eje horizontal, que en su interior tiene bolas libres. El cuerpo gira merced al accionamiento de un motor, el cual mueve un pin que engrana con una corona que tiene el cuerpo cilndrico. Las bolas se mueven haciendo el efecto de cascada, rompiendo el material que se encuentra en la cmara de molienda mediante friccin y percusin. El material a moler ingresa por un extremo y sale por el opuesto. Existen dos formas de descarga: por rebalse (se utiliza para molienda hmeda) y por diafragma (se utiliza para molienda hmeda y seca). La relacin longitud/dimetro se encuentra acotada entre 1/1 y 5/1, los dimetros mayores oscilan entre 3 y 4 metros. La velocidad usual se encuentra entre el 65% y 75% de la crtica, la mxima puede alcanzar hasta el 90%. El tamao del material de alimentacin (a moler) es funcin de la dureza del mismo; para material duro, el 80% de la alimentacin debe ser menor a 1. El tamao de salida es inferior a 35 mallas. Homogeneizacin y Dosificacin El material molido debe ser homogeneizado para garantizar la efectividad del proceso de clinkerizacin mediante una calidad constante. Este procedimiento se efecta en silos de homogeneizacin y consiste en el mezclado intensivo de los componentes finamente molidos a fin de obtener un producto regular con una composicin qumica constante. Puede ser realizada por va hmeda o por va seca. La primera utiliza corrientes de agua para el mezclado formando una pasta de crudo bombeada hasta las balsas de homogenizacin y luego al horno rotativo. La segunda utiliza aire. Aunque requiere equipos especiales para llevarse acabo, es ms eficiente el proceso qumico y consume menos energa porque no tiene que separar agua y gasto menos calor en secar el compuesto.

Etapa Secundaria Precalentamiento Con el fin de aumentar la eficiencia del horno rotativo se usa el precalentador que utiliza los gases de escape tanto el horno como del enfriador. As, con la conjuncin de ciclones intercalados de manera que el crudo est el mayor tiempo en contacto con los gases y se transfiera la mayor cantidad de calor posible, se logra que el compuesto crudo elimine cualquier bosquejo de humedad y eleve su temperatura. El equipo puede alcanzar los 75 metros de altura. La temperatura se eleva hasta los 1000C.

Horno Rotativo El horno rotativo es un cilindro de acero de entre 30 y 200 metros de largo y entre 4 y 6 de dimetro. Revestido en su interior de ladrillos refractarios y con una inclinacin de aproximadamente 10, rota de entre 4 a 5 rpm por el acoplamiento a un motor elctrico. Funcionamiento contnuo de llama libre producida por un combustible. En el horno rotativo se produce la calcinacin y clinckerizacin. La primera, es una reaccin qumica en la cual por efectos del calor que se le suministra a una sustancia se produce la ruptura de la molcula generando dos o ms sustancias distintas. Esta reaccin se produce aproximadamente a los 1000C y es una reaccin endotrmica.

Por otro lado, la clinckerizacin, es la reaccin entre la cal producto de la calcinacin y la arcilla. Es una reaccin qumica exotrmica que libera 200 btu/lb de clincker. La relacin entre el volumen de piedras y el volumen del horno es de 0,1 (retencin). Cabe destacar la importancia de que el horno no sea parado. Ya que la parada del mismo implica la parada de la planta en su totalidad con su consiguiente prdida de dinero. Enfriamiento Producido ahora el clincker, el mismo se encuentra a altas temperaturas. A fin de que ste mantenga sus propiedades y selle el proceso qumico logrado, se lo enfra rpidamente a la salida del horno rotatorio por medio del enfriador. El mismo consiste en la inyeccin, al compuesto caliente, de aire comprimido por debajo de la cinta transportadora por la que va pasando. Los gases residuales del proceso salen a aproximadamente 600C y son llevados al precalentador. Etapa Final

Almacenamiento del Clinker Una vez enfriado el clinker, ste es transportado hasta un silo de almacenamiento de gran tamao con el fin de preservarlo para el prximo paso del proceso. El clinker pasa del enfriador a un silo-hangar donde se almacena para terminar de enfriarse (llega al silo con 120C) y se meteoriza a fin de que parte de la cal libre que tenga se transforme en hidrxido clcico y evitar as problemas posteriores de expansividad del cemento. En su recorrido, se encuentra un desvo del clinker, cuya funcin es clasificar el clinker y evitar que el material no deseado se almacene junto con el clinker. Este material no conforme es almacenado en otro silo de menor tamao.

Molienda del Clinker En el paso siguiente, se introduce el clinker en un molino rotativo de bolas. Este molino suele ser de dos cmaras, cuyos elementos moledores son bolas de acero de distintos tamaos. Dentro del silo tambin se introducen los aditivos que van a molerse junto con el clinker para conformar los distintos tipos de cemento. El yeso (sulfato clcico deshidratado) se le aade al clinker, previamente al molido, en proporcin del 3 al 5% y acta como retardador del fraguado. La necesidad de aadir yeso viene determinada por la presencia del aluminato triclcico en la composicin del clinker cuya hidratacin es muy rpida en contacto con el agua y desarrolla una alta cantidad de calor (207 cal/g). Aparte del yeso pueden adicionarse puzolanas naturales, cenizas volantes, escorias siderrgicas y caliza cuando se pretendan conseguir cementos de caractersticas especiales. Pueden aadirse tambin aditivos, que son productos que, en pequeas proporciones (inferiores al 1% en peso), facilitan el proceso de molienda mejorando el balance energtico y dando granulometras ms uniformes. A la salida del molino, el cemento producido es enviado a una serie de silos de almacenamiento mediante una red de caeras e impulsado en forma neumtica, donde el cemento es almacenado en condiciones aptas para su entrega.

Almacenamiento y despacho Finalmente, el cemento puede ser despachado en bolsas o a granel, dependiendo de la cantidad y necesidad del cliente. En el primer caso, el material almacenado en el silo es enviado a una embolsadora, la cual embolsa el cemento en distintos tamaos segn la especificacin del mismo. Estas bolsas son posteriormente transportadas por una cinta a unas mquinas palletizadoras, las cuales se encargan de apilar bolsas en un pallet para su posterior traslado y carga a los camiones mediante el uso de autoelevadores. En el segundo caso, para el despacho a granel, se utiliza un silo especial para este propsito. Para realizar la carga, el proceso se encuentra totalmente automatizado: el transportista ubica su camin debajo de las mangas transportadoras, y mediante el ingreso de un cdigo se le descarga el volumen correspondiente.

Silo para el almacenamiento del cemento.

Silo con tolva para despacho a granel.

Equipos Hornos Hornos Rotativos Largos: Alimentacin: Pasta con contenido de agua de 30 a 45% o polvo cruda (seco) Dimetros: De hasta 7 metros Longitud del horno: de 32 a 35 veces el tamao del dimetro Inclinacin de 3 a 4,5% Velocidad rotacional: de 1,5 a 2,5 rpm Carga de calor en la zona de coccin sobre el revestimiento refractario: 20 a 25 GJ/m2*h Permanencia media del material: 3 a 5 horas. Hornos Rotativos Cortos: Alimentacin: Polvo crudo seco o semiseco Dimetro del Cilindro: hasta 7 metros Longitud: de 15 a 17 veces su dimetro Inclinacin del horno: 3 a 4,5% Velocidad de rotacin: hasta 2,5rpm Carga de calor en la zona de coccin sobre el revestimiento refractario: 20 a 25 GJ/m2*h Permanencia del material de 40 a 60 minutos Metodo de soporte de los hornos rotativos: Segn sea la longitud del horno se soporta con dos o mas aros montados sobre el rodillos de soporte. La relacin de dimetros entre los rodillos y los aros varia entre 1:2,2 y 1:4,4 y depende del dimetro del horno, el numero de aros y juegos de rodillos que soportan el horno, y estoy obedeciendo el criterio determinante del tamao de los rodillos respecto a la presin de contacto que permitan los cojinetes.

Fig 1: Montaje del Horno

Fig 2: Montaje del horno.

Fig 3: Bancada para los rodillos.

Rodillos de empuje Axial: Con el fin de eliminar los movimientos de deslizamiento de sube y baja de los aros sobre los rodillos, los hornos van provistos de rodillos de empuje con los cuales se establece un marco limitando la amplitud de movimiento

Fig 4: Rodillos de empuje axial.

Fig 5: Rodillo de empuje axial montado. Aros de Rodadura: Los aros de rodadura son los elementos ms importantes de todos los hornos rotativos. Constituyen las piezas de soporte por medio de las cuales se transmite a los rodillos la carga del horno y su contenido. Esta funcin debe realizarse con seguridad teniendo en cuenta los movimientos longitudinales y de la dilatacin trmica. En general el aro suele dimensionarse en relacin con la virola de modo de que la ovalizacin de esta ultima (deformacin elptica) se mantenga por debajo del 0,2%. Para medir la ovalizacion se puede usar el aparato de Shelltest y el giro de una virola. Una seccin transversal muy deformada puede ser causa de destruccin prematura de los ladrillos refractarios del horno. Si se usa el aparato de Shelltest para medir la ovalizacion ser muy til ver si esta excede las tolerancias expresadas en la siguiente tabla.

Accionamiento de los hornos rotativos: El sistema de accionamiento comprende un engranaje en dos piezas que rodea a la virola (corona dentada) y los piones (uno para hornos pequeos y dos para hornos grandes), ambos engranajes con acoplamiento, embriague, trenes de engranes como reductores de velocidad y sus motores. El accionamiento del horno debe ser capaz de afrontar todas las situaciones de trabajo incluyendo los casos externos. La corona dentada y sus piones van envueltos en una caja del plancha de acero estanca para el aceite y el polvo. En los hornos pequeos se aplica la lubricacin por cucharas, en los mayores la lubricacin es por inyeccin. Motor principal: Velocidad variable, corriente continua, con capacidad prxima al 100% de la exigencia de energa terica, Motor auxiliar: su funcin consiste en poder imprimir al horno, en caso de fallas de energa, un movimiento de rotacin continua (a velocidad reducida), a falta del motor principal. Este motor puede llegar a ser de corriente alterna trifsica.

Pin de accionamiento

Conjunto de accionamiento. Enfriadores: A la salida del horno el clinker caliente se trata seguidamente de enfriadores. Algo muy comn entre los enfriadores de clinker es el flujo directo del aire de enfriamiento sobre el clinker (puede se a contracorriente o transversal), que sirve como aire secundario para la combustin en el horno. El agua puede ser un mtodo de enfriamiento para el clinker, pero es solamente usado para unos tipos especiales de clinker o como un postenfriamiento despus del enfriamiento por el aire. El enfriamiento indirecto por aire del clinker se usa algunas veces, pero solo como un postenfriado. Los principales tipos de enfriadores de clinker, segn su frecuencia de aplicacin son: Enfriadores directos: de parrilla, planetarios, rotativos, verticales. Indirectos, postenfriados: de gravedad. Para usa seleccin adecuada del enfriador para un caso determinado deben tenerse en cuenta las siguientes caracteristicas: Situacin del crudo Horno, en proyecto o existente Instalacines Condiciones ambientales del sitio Siempre lo que se debe buscar son las condiciones necesarias para poder obtener un clinker de buena calidad a los menores costos posibles. Aqu los enfriadores deben tener un grado de enfriamiento optimo.

Enfriadores Directos.

Enfriador Indirecto.

Costos de enfriador de parrilla estndar con utilizacin del escape de aire.

8. DesarrolloEl cuidado del medio ambiente es un tema de vital importancia en nuestros das. Si bien es responsabilidad de cada individuo, son las grandes fbricas las que principalmente deben hacer la diferencia. La industria del cemento no genera efluentes lquidos (fuente de posible contaminacin) y reutiliza en el proceso la mayora de los slidos, sin embargo, el consumo de energa que representa el proceso de fabricacin del cemento es altsimo y por ende, la emisin de dixido de carbono. Otro aspecto fundamental a controlar en este proceso es la emisin de polvos al ambiente. Las plantas de cemento pueden tener impactos ambientales positivos en lo que se relaciona con el manejo de los desechos, la tecnologa y el proceso, siendo muy apropiados para la reutilizacin o destruccin de una variedad de materiales residuales, incluyendo algunos desperdicios peligrosos. Asimismo, el polvo del horno que no se puede reciclar en la planta sirve para tratar los suelos, neutralizar los efluentes cidos de las minas, estabilizar los desechos peligrosos o como relleno para el asfalto. Los impactos ambientales negativos de las operaciones de cemento ocurren en las siguientes reas del proceso: manejo y almacenamiento de los materiales (partculas), molienda (partculas), y emisiones durante el enfriamiento del horno y la escoria (partculas o "polvo del horno", gases de combustin que contienen monxido (CO) y dixido de carbono (CO2), hidrocarburos, aldehdos, cetonas, y xidos de azufre y nitrgeno). Los contaminantes hdricos se encuentran en los derrames del material de alimentacin del horno (alto pH, slidos suspendidos, slidos disueltos, principalmente potasio y sulfato), y el agua de enfriamiento del proceso (calor residual). El escurrimiento y el lquido lixiviado de las reas de almacenamiento de los materiales y de eliminacin de los desechos puede ser una fuente de contaminantes para las aguas superficiales y freticas. A continuacin se detallan algunos impactos negativos segn las distintas reas del proceso: Transporte y almacenamiento del material En la industria del cemento es de suma importancia tomar medidas para la reduccin de las emisiones de polvo. Con este fin se utilizan sistemas de separadores, los que pueden dividirse en dos categoras dependiendo de su finalidad. Por un lado estn los separadores dentro del proceso de produccin (para remover el polvo del aire o gas descargado de las plantas de molienda, precalentadores o equipos de transporte neumtico) entre los que se encuentran los separadores por inercia o a veces los separadores electroestticos. En cambio, cuando se busca separadores para remover el polvo del aire o gas descargado a la atmsfera lo que se emplea son los precipitadores electroestticos y los filtros (textiles, de lechos granulares). La fabricacin de cemento incluye el transporte de materiales pulverulentos desde la cantera de piedra caliza, hasta el embarque del producto terminado para envo. El control del polvo que resulta del transporte de los materiales es uno de los problemas ms difciles de resolver: las bandas transportadoras, pilas de acopio, y caminos de la planta, pueden significar un mayor riesgo a la contaminacin del aire que las emisiones del molino y el horno. Se deben emplear recolectores mecnicos de polvo donde sea prctico, por ejemplo, en los trituradores, transportadores y el sistema de carga. En la mayora de los casos, el polvo recolectado puede ser reciclado, reduciendo el costo y disminuyendo la produccin de desechos slidos. Se puede mantener limpios los camiones de la planta con aspiradoras y/o rociadores, a fin de eliminar el polvo atmosfrico causado por el trfico y el viento. Deben ser cubiertas las pilas de acopio tanto como sea posible. Los camiones que transportan materiales a la planta y fuera de sta deben tener carpas y lmites de velocidad. El polvo, especialmente la slice libre, constituye un riesgo importante para la salud de los empleados de la planta cuya exposicin provoca la silicosis. Algunos de los impactos mencionados pueden ser evitados completamente, o atenuados ms exitosamente, si se escoge el sitio de la planta con cuidado. Las mejores tcnicas disponibles para reducir los residuos consisten en recoger las partculas y reciclarlas en el propio proceso, siempre que sea posible. Si el polvo recogido no es reciclable, algunos se utilizan como insumo en otra industria. Emisin de gases en el Horno Rotativo En los hornos de cemento, los gases calientes arrastran partculas que posteriormente sern descargadas en el ambiente. Consiste en la harina cruda alterada trmicamente, arcilla deshidratada, caliza descarbonatada (calcinada) y minerales de nueva formacin correspondientes a las diversas zonas del

horno y a todas las etapas de la formacin de Clinker. Entre los componentes del polvo sobresalen los carbonatos, silicatos, sulfatos y cloruros. Los gases depurados que se descargan de los separadores contienen entre 80 y 90 % de partculas inferiores a 10 micrones, lo cual est dentro de las tolerancias. Los gases que salen de los hornos de cemento adems de acarrear polvo contienen principalmente N2, CO2, O2 vapor de agua. Adems pueden contener pequeas cantidades de compuestos de azufre SO2, xidos de nitrgeno NO, NO2, CO y H2S. El monxido de carbono y el sulfuro de hidrogeno se forman nicamente en condiciones de combustin incompleta. Con exceso de aire se pueden formar xidos de nitrgeno (NOx), especialmente NO, un 90%, y NO2 un 10%. No aparecen cloruros o fluoruros gaseosos en los gases de salida del horno, ya que las muy pequeas partes de cloro y flor contenidas en el crudo se combinan con los lcalis, el calcio del Clinker y el polvo en el curso de los procesos cclicos del horno de cemento. Muchas fbricas cementeras han adoptado medidas primarias generales, como la optimizacin del control de procesos, el uso de sistemas de alimentacin gravimtrica de combustible slido, la optimizacin de las conexiones de refrigeracin. Estas medidas suelen tener por objeto mejorar la calidad del Clinker y reducir los costos de produccin, pero tambin reducen el consumo de energa y las emisiones atmosfricas. Las mejores tcnicas disponibles para reducir las emisiones de NOx son una combinacin de medidas primarias generales, medidas primarias especficas para controlar este tipo de emisiones, sistemas de combustin escalonada y tcnicas de reduccin selectiva no cataltica. Para reducir las emisiones de SO2 combinan las medidas primarias generales con la adicin de absorbentes para obtener niveles iniciales no superiores a 1.200 mg de SO2/m3 y con depuradores de proceso hmedo o seco para obtener niveles iniciales superiores a ste. Las emisiones de SO2 que se generan en las fbricas de cemento vienen determinadas principalmente por la cantidad de azufre voltil que contienen las materias primas que se utilizan en sus hornos. Si las materias primas contienen poca o ninguna cantidad de este elemento, los niveles de emisin de SO2 sern muy inferiores al nivel citado sin necesidad de utilizar tcnicas de reduccin. La gama que se considera normal oscila entre menos de 10 y 3.500 mg de SO2/m3.

8.1 Impactos Ambientales Ruido Por la naturaleza del proceso de produccin de cemento, las emisiones sonoras son un problema a controlar. En la extraccin de materias primas pueden producirse durante corto tiempo molestias de ruido a causa de explosiones y las consiguientes sacudidas. Pero con procedimientos de detonacin adecuados se pueden reducir en gran medida estas emisiones de ruido. Durante la preparacin surgen ruidos molestos producidos, por ejemplo, por quebrantadoras de impacto y molinos para el desmenuzamiento de materiales duros. Estas instalaciones de trituracin y las de preparacin asociadas se pueden encapsular para que el medio ambiente quede protegido de impactos sonoros graves. La mayor parte de molinos de materias primas y de cemento producen un ruido tan intenso que han de instalarse en locales insonorizados separados, donde no haya puestos de trabajo permanentes. Las instalaciones de coccin necesitan numerosos ventiladores de gran tamao que originan ruidos muy penetrantes, por lo que tambin aqu hay que tomar medidas contra el ruido, por ejemplo, en forma de encapsulaciones. Para evitar molestias, las plantas de la industria de cal y de yeso y, sobre todo, del cemento deben estar construidas como mnimo a una distancia de 500 m de las zonas urbanizadas. La inmisin en urbanizaciones prximas no debe sobrepasar 50 hasta 60 dB(A) de da y 35 - 45 dB(A) de noche.

Agua En el sector minero de la industria de cemento, cal y yeso, el agua residual puede contener materias sedimentables. Para no superar los valores establecidos por la normativa vigente, es preciso pasar el agua surgida en la mina a travs de tanques de reposo, y el agua utilizada para lavar la piedra caliza siempre a travs de tanques de sedimentacin. El agua superficial que surge en el entorno de las minas debe ser descargada aparte. Las fbricas de cemento son grandes consumidores de agua, pero el proceso tecnolgico no produce contaminacin del agua. En las fbricas de cemento se necesitan unos 0,6 m de agua por tonelada de cemento para la refrigeracin de las mquinas. La mayor parte del agua se encuentra en circulacin, por lo que slo hay que reponer las prdidas. En las instalaciones que trabajan con el mtodo seco tambin se consume agua para la refrigeracin de los gases de escape de los hornos, pudindose calcular un consumo neto aproximado de 0,4 a 0,6m de agua por tonelada de cemento. En las instalaciones que trabajan con el mtodo hmedo se necesita aproximadamente otro m por tonelada de cemento para la molienda del lodo. El agua se desprende de nuevo por evaporacin. En la industria de la cal se necesita agua para el apagado de la cal cocida (aprox. 0,33 m/t de cal). Algunas fbricas de cal consumen, sobre todo cuando se exigen calidades de gran pureza, otro m aprox. de agua por tonelada de cal para el lavado de la piedra caliza bruta. Dependiendo del consumo, el agua de lavado se pasa a tanques de sedimentacin o a piscinas de clarificacin, donde las partes finas se depositan y el agua residual se evapora, o a veces se reutiliza. La industria del yeso necesita relativamente poca agua, pues al transcurrir los procesos a temperaturas bajas, no hace falta energa de refrigeracin. En la fabricacin de placas de escayola, al yeso bruto se aade agua, que permanece en el producto para el fraguado del yeso (transformacin del semihidrato en dihidrato). Se puede conseguir una reduccin del consumo de agua aumentando la proporcin de agua en circulacin o manteniendo las prdidas de agua al mnimo posible. En regiones secas el consumo de agua de refrigeracin puede reducirse mediante la instalacin de precipitadores electrostticos especiales, con capacidad de funcionamiento a las altas temperaturas del gas de escape. El agua sanitaria acumulada requiere conduccin y gestin especiales.

Suelo En las inmediaciones de las fbricas de cemento, cal y yeso, si el mantenimiento de las instalaciones de separacin de polvo es insuficiente, los suelos pueden deteriorarse por el polvo que reciben. En la fabricacin del cemento se pueden introducir en el proceso elementos traza con efectos potencialmente negativos sobre el medio ambiente, a travs de componentes de materia prima especiales, como mineral de hierro, o actualmente tambin a travs de materiales de desecho combustibles, cada vez ms utilizados. No obstante, estos contaminantes son absorbidos casi totalmente en estado fundido por la clinca de cemento, formando enlaces qumicos y contrarrestando as su efecto contaminante. Para evitar desde el principio posibles perjuicios con el uso como combustible de componentes de materias primas especiales o de productos de desecho de otras industrias, es preciso efectuar anlisis de los elementos traza de relevancia ambiental como plomo (Pb), cadmio (Cd), teluro (Tl), mercurio (Hg), cinc (Zn), que se depositan en el polvo de filtros. Llegado el caso, debe impedirse la acumulacin de contaminantes en el proceso con medidas tcnicas adecuadas, por ejemplo, la separacin del polvo. Puesto de Trabajo En las fbricas de cemento, cal y yeso estn en funcionamiento numerosas mquinas que producen niveles de ruido de 90 dB(A). Generalmente se puede conseguir disminuir el ruido por medio de dispositivos estticos. Los puestos de trabajo permanentes dentro de las instalaciones, por ejemplo, los puestos de mando, deben tener insonorizacin. Si a pesar de ello se producen niveles continuos de 85 dB(A), debe disponerse de protector de odos, cuyo uso es imprescindible a partir de un nivel de ruido de 90 dB(A) para evitar lesiones auditivas. Tambin durante estancias cortas en zonas de proceso con ruido intenso est prescrita una proteccin de los odos. En casos excepcionales, por ejemplo, durante reparaciones o eliminacin de averas, el personal puede estar expuesto durante mucho tiempo a altas temperaturas y a una gran carga de ruido y polvo. Para estas aplicaciones han de estar previstos equipos y vestimenta de proteccin adecuados. Adems debe limitarse y vigilarse el trabajo en la zona peligrosa. 8.2 El uso de combustibles sustitutos en la industria del cemento Con el incremento anual del 2% del consumo energtico mundial (se cuadruplico desde 1950 hasta el 2000), las reservas de energa se estarn agotando. As, el aceite se acabara en 60 aos y un destino similar le espera al gas natural. Las reservas de carbn y lignino, con mejor suerte, durarn 200 aos ms. Estos nmeros muestran que la humanidad no debe seguir descartando los recursos extrados de la corteza terrestre despus de un solo uso. Se tiene que adoptar una utilizacin ms larga y efectiva de los mismos. Para esto nacen los combustibles alternativos, que se pueden clasificar segn su estado de agregacin o segn su contenido energtico. Segn su estado de agregacin se clasifican en 3 grupos: Slidos: Incluyen neumticos usados, electrodos de la industria del aluminio, residuos agrcolas, madera, papel, plstico, textiles, caucho, cuero, alimentos y tierras Fuller. Lquidos: Aceites usados, solventes, barro de aceites minerales, residuos de refineras de petrleo, aditivos, pinturas, etc. Gases: Biogases y gases de enterramiento.

Segn su contenido energtico se clasifican en:

Alto grado energtico: Con un poder calorfico de 30-46 MJ/kg. Incluye plsticos, alquitrn, caucho, aceites y neumticos usados. Medio grado energtico: con un poder calorfico de 16-20 MJ/Kg. Incluye bio gas, resinas acidas, coque de electrodos, residuos de pinturas, residuos biolgicos, tierra de Fuller y aserrn. Bajo grado energtico: con un poder calorfico de hasta 15 MJ/Kg. Incluye chatarra de vehculos, residuos domiciliarios, papel, terciados, barro de alcantarilla y suelos contaminados.

Los ms utilizados son los neumticos usados, con un poder calorfico de 32 MJ/Kg. Le sigue el aceite usado, con 40-42 MK/Kg. Muy importantes tambin son los plsticos con 40-46/MJ/Kg (con la desventaja de tener en su composicin qumica un alto contenido de Cloro). Adems de su valor energtico, los combustibles contribuyen al material. Y en el caso de la industria del cemento, sus cenizas se transforman en constituyentes del Clinker. La mezcla de combustibles sustitutos se debe ajustar para que las propiedades del cemento no se alteren, dado que estos combustibles introducen elementos como cadmio (0,01 a 0,7 mg/MJ), plomo (0,09 a 25 mg/MJ) y Cromo (0,09 a 21 mg/MJ). Los combustibles sustitutos se pueden introducir en los hornos rotativos a travs del sistema de quemado principal o por un sistema secundario. En el horno principal se inyecta en forma lquida o finamente triturado, o se introduce en la entrada del horno o va lateral (de esta ltima manera no hace falta moler el material finamente). Otro aspecto a tener en cuenta es que el uso de los combustibles sustitutos reduce la emisin de CO2, dado que los combustibles principales se reemplazan por combustibles que contribuyen tambin a la materia prima. Como dato ilustrativo se puede mencionar que entre 1990 y 1998 Alemania redujo un 12 % su emisin de CO2 gracias a estos combustibles. Tambin se redujeron las emisiones especficas por tonelada de cemento de 0,35 tn en 1987 a 0,22 tn en 1998. Adems de esto Alemania produjo un ahorro de energa, bajando 70 KJ/Kg de cemento de 1997 a 1998 (donde se usaron 2905 KJ/Kg de cemento). El uso de combustibles sustitutos es un aspecto importante a desarrollar si se quiere ahorrar recursos naturales, reducir la emisin de CO2. Incrementar continuamente la proporcin de los dichos combustibles ser el desafo ambiental que est enfrentando y deber seguir enfrentando la industria del cemento en los prximos aos. 8.3 El hormign y el medio ambiente La produccin mundial de cemento ocasiona el 7% del dixido de carbono emitido a la atmsfera, adems de ser responsable de la emanacin de otros gases de efecto invernadero. Para hacer una tonelada de cemento se requieren 4 GJ de energa y se libera una tonelada de CO2 (una masa de gas igual a la del material que se desea fabricar). La extraccin de materias primas como la caliza y de combustibles como el carbn, suelen deforestar el suelo de donde se extraen. La industria del hormign emplea un trilln de litros de agua por ao solamente para el mezclado. Estos nmeros no terminan ah. La falta de materiales durables hace que la vida til de las construcciones no sea tan grande como para aprovechar al mximo los recursos y as cuidar al medio ambiente. Dicha vida til ronda en los 50 aos pero la experiencia muestra que en algunos casos los deterioros aparecen en 20 o 30 aos o aun antes. Aumentar la productividad por recursos conservando materiales y energa, y mejorando la durabilidad de sus productos, es el desafo a lograr. Las mezclas de cemento portland con 50% o ms escoria granulada de cemento o cenizas volantes, pueden hacer durar ms a los productos de hormign que los cementos portland puros. Se trata de resignar la velocidad del fraguado y endurecimiento del hormign para conseguir una menor relacin de agua-materiales y construcciones ms duraderas. Por otro lado se estima que anualmente se genera un billn de toneladas de polvo de hormign y de albailera, de los cuales solo se reciclan pequeas cantidades. El problema de este reciclado radica en que usndolo se requieren mayores cantidades de agua para el proceso y se ven afectadas las propiedades mecnicas adversamente. Sin embargo este problema es resoluble si se usan mezclas de agregado natural y reciclado o usando aditivos reductores de agua y cenizas volantes en el hormign. Otro de los mayores problemas a encarar es el consumo de agua. La industria del hormign, como una de las mayores consumidoras de agua en el planeta, debe hacerse cargo de este problema con mucha responsabilidad. Una posible manera se vislumbra en el proceso de mezclado del hormign: este utiliza un trilln de litros de agua por ao y estudios indican que se podra reducir a la mitad mediante una

buena granulometra de los agregados y una expansin del uso de aditivos y superplastificantes. Adems queda una pregunta por responder Por qu se usa agua potable para mezclar el hormign si la mayora de las aguas industriales recicladas o an las naturales ligeramente saladas son adecuadas para ello? Esta retrica es an ms cierta para el agua de lavado y de curado: Se informan reducciones significativas en la cantidad de agua usada en el lavado cuando el hormign fresco es retardado y rehusado. De igual manera se lograran grandes ahorros en el curado si se aplicaran compuestos textiles que tienen una tela absorbente en el interior y una membrana impermeable en el exterior. Por ultimo vale tratar de especial manera el tema de la durabilidad. Los ya dichos 20 o 30 aos en los que empieza a deteriorarse una estructura moderna son abrumadoramente superados por los 2000 aos que llevan construidos algunos edificios y murallones hechos de hormign romano sin armadura. Esto se debe a que las mezclas actuales son propensas a fisuracin y por esto se vuelven permeables. La armadura de acero empotrada en el hormign permeable se corroe y se produce el deterioro. El cemento Romano, en cambio, hecho con cal y cenizas volcnicas, logro ser homogneo, de lento endurecimiento pero trmicamente ms estable que el moderno. Esta hecho con menos agua y es menos propenso a fisuracin. Si se logra construir estructuras que duren 500 aos en lugar de 50 se estar incrementando la productividad de los recursos 10 veces. La tarea consiste en cambiar el paradigma de las grandes velocidades de construccin por el de la conservacin de la energa y el medio ambiente. Huella de Carbono del hormign Como ya vimos en el proceso de produccin del cemento, dentro del horno rotativo se produce la calcinacin obtenindose cal y liberndose CO2. A su vez, otro factor que aumenta la huella de carbono es la importante cantidad de energa que se utiliza para la calcinacin y clinkerizacin el horno. Se ha comprobado que estas emisiones de dixido de carbono son revertidas en parte por el mismo hormign: el hormign reabsorbe el CO2 en el tiempo, en ms de un 5%. El dixido de carbono se absorbe hasta an dcadas luego de su aplicacin, para formar calcita. De esta manera se reducen las emisiones totales de gases de efecto invernadero.

8.4 Beneficios del desarrollo sostenible La sostenibilidad tiene 3 dimensiones principales: Ambiente, sociedad y economa. Un estudio realizado por el Consejo Mundial para el Desarrollo Sostenible (WBCSD) y 10 empresas lderes en la industria del cemento, revela las interacciones entre estas 3 dimensiones aplicadas a esta industria.

Como conclusin del estudio, se analizaron los beneficios de los 8 temas resaltados en el grfico anterior. La industria deber trazar objetivos estratgicos para poder alcanzar dichos objetivos, que se muestran en la siguiente tabla.

Bibliografa China Daily, Servicios Comerciales de los EE.UU., Industrias de Materiales de Construccin en China (2003).Edicin y traduccin: InterChina Consulting www.lafarge.com/ www.heidelbergcement.com/ www.holcim.com/co www.cemexmexico.com/ es.transnationale.org/empresas/taiheiyo_cement.php www.fym.es/ es.transnationale.org/empresas/buzzi_unicem.php www.wbcsdcement.org/pdf/agenda_es.pdf Engineering News-Record - http://www.ct.gov/dot/lib/dot/documents/dconstruction/cement.pdf http://www.mapaeducativo.edu.ar/Atlas/Produccion-Minera http://materias.fi.uba.ar/7202/ http://www.monografias.com/trabajos58/produccion-cemento/produccion-cemento2.shtml http://af2toral.wordpress.com/2007/01/21/proceso-fabricacion-del-cemento/ http://www.intensiv-filter.com/es/geschaeftsfelder/zement-kalk-gips/#c1112 http://es.wikipedia.org/wiki/Cemento_portland#El_proceso_explicado_gr.C3.A1ficamente http://03cldpr2.blogspot.com/2010/04/proceso-productivo-del-cemento_21.html Una carrera contra el tiempo, por Dr Raemer Gaebel, Dipl. Eng. Wolfgang Nachtwey World Cement Artculo del Prof P. Kumar Mehta, en Concrete International, ICPA La industria del cemento y la sostenibilidad. Asociacin de fabricantes de cemento Portland (AFCP). Labahn/Kohlhaas. Prontuario del Cemento.