tipos de cementos producidos en el norte del país

EL CEMENTO Y LA REALIDAD EN NUESTRO PASTecnologa del concretoIng. Alberto Rubn Vsquez Daz

FACULTAD DE INGENIERACARRERA INGENIERA CIVIL

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TRABAJO DE INVESTIGACIN N 01TEMA: EL CEMENTO Y LA REALIDAD EN NUESTRO PAS1. TIPOS DE CEMENTOS PRODUCIDOS Y COMERCIALIZADOS EN EL NORTE DEL PASCEMENTOS TRADICIONALES: Cemento Portland Tipo I

COMPOSICIN QUIMICACPSAARequisito NTP 334.009/ ASTM C150

MgO%2.5Mximo 6.0

SO3%2.7Mximo 3.0

Prdida por Ignicin%1.9Mximo 3.0

Residuo insoluble%0.39Mximo 0.75

PROPIEDADES FSICASCPSAARequisito NTP 334.009/ ASTM C150

Contenido de Aire%9Mximo 12

Expansin en Autoclave%0.11Mximo 0.80

Superficie Especficacm2/g3520Mnimo 2800

Densidadg/mL3.12NO ESPECIFICA

Resistencia Compresin:

Resistencia Compresin a 3 das:MPa (kg/cm2)28.4 (290)Mnimo 12.0 (Mnimo 122)



Tiempo de Fraguado Vicat

Fraguado Inicialmin166Mnimo 45

Fraguado Finalmin318Mximo 375

Cemento Portland Tipo V

COMPOSICIN QUIMICACPSAARequisito NTP 334.009/ ASTM C150

MgO%2.1Mximo 6.0

SO3%1.9Mximo 2.3

C3A%2Mximo 5

C4AF +2(C3A)%21Mximo 25

Prdida por Ignicin%1.5Mximo 3.0

Residuo insoluble%0.53Mximo 0.75




Superficie Especficacm2/g3070Mnimo 2800





Resistencia Compresin a 28 das(*):MPa (kg/cm2)37.9 (387)Mnimo 21.0 (Mnimo 214)




(*) Requisito opcional

CEMENTOS ADICIONALES: Cemento Portland Antisalitre con Fortimax 3 (MS)


Contenido de Aire%5NO ESPECIFICA


Superficie Especficacm2/g4800NO ESPECIFICA

Retenido M325%5.5NO ESPECIFICA



Resistencia Compresin a 3 dasMPa (kg/cm2)21.7 (221)Mnimo 11.0 (Mnimo 112)


Resistencia Compresin a 28 das (*)MPa (kg/cm2)37.9 (387)Mnimo 28.0 (Mnimo 286)



Fraguado Finalmin329Mnimo 420

Expansin Barra de Mortero a 14 das%0.004Mximo 0.020

Expansin por Sulfato a 6 meses%0.04Mximo 0.10

Calor de Hidratacin a 7 Daskcal/kg67Mximo 70

Opcin R: baja reactividad con agregados lcali-slice reactivos

Expansin a 14 das%0.005Mximo 0.020


(*) Requisito Opcional

Cemento Portland Extraforte ICo

COMPOSICIN QUIMICACPSAARequisito NTP 334.090

MgO%2.5Mximo 6.0

SO3%2.4Mximo 4.0

PROPIEDADES FSICASCPSAARequisito NTP 334.090













Cemento Portland Extradurable HS

PROPIEDADES FSICASCPSAARequisito ASTM C1157

Contenido de Aire%6NO ESPECIFICA











Fraguado Finalmin299Mnimo 420

Expansin Barra de Mortero a 14 das%0.012Mximo 0.020

Expansin por Sulfato a 6 meses%0.04Mximo 0.05

Calor de Hidratacin a 7 Daskcal/kg64Mximo 70

Requisito Opcional:

Opcin R: baja reactividad con agregados lcali-slice reactivos



2. PROPIEDADES DEL CEMENTOEntre los aspectos del cemento, se pueden resaltar los siguientes: Resistencia: la resistencia a la compresin es afectada fuertemente por la relacin agua/cemento y la edad o la magnitud de la hidratacin. Durabilidad y flexibilidad: ya que es un material que no sufre deformacin alguna. El cemento es hidrulico porque al mezclarse con agua, reacciona qumicamente hasta endurecer. El cemento es capaz de endurecer en condiciones secas y hmedas e incluso, bajo el agua. El cemento es notablemente moldeable: al entrar en contacto con el agua y los agregados, como la arena y la grava, el cemento es capaz de asumir cualquier forma tridimensional. El cemento (y el hormign o concreto hecho con l) es tan durable como la piedra. A pesar de las condiciones climticas, el cemento conserva la forma y el volumen, y su durabilidad se incrementa con el paso del tiempo. El cemento es un adhesivo tan efectivo que una vez que fragua, es casi imposible romper su enlace con los materiales tales como el ladrillo, el acero, la grava y la roca. Los edificios hechos con productos de cemento son ms impermeables cuando la proporcin de cemento es mayor a la de los materiales agregados. El cemento ofrece un excelente aislante contra los ruidos cuando se calculan correctamente los espesores de pisos, paredes y techos de concreto.

3. HIDRATACIN DEL CEMENTO, FRAGUADO Y ENDURECIMIENTO, DURABILIDAD DEL CONCRETO

HIDRATACIN DEL CEMENTOCuando se agrega agua al cemento Portland, los compuestos bsicos presentes se transforman en nuevos compuestos por reacciones qumicas.Estas que describen la hidratacin del cemento son muy complejas. Para poder entender los procesos qumicos que determinan el fraguado del cemento, es necesario estudiar la hidratacin de cada uno de los minerales de Clinker por separado. Las reacciones de hidratacin son exotrmicas, es decir, en ellas se desprende calor. La cantidad de calor desprendido depende del tipo de cemento, y en particular de las fases existentes en el mismo, de la presencia de adiciones y de la finura.El resultado final de las reacciones de hidratacin es un producto duro, de alta resistencia.En la hidratacion es preciso tener en cuenta las cuatro fases principales del clinker: alita, belita, aluminato y ferrito. En general, las reacciones de hidratacion se pueden representar de una forma esquematica simple, mediante la siguiente ecuacion:Fases anhidras del clinker de alto contenido energetico + agua ----> Fases hidratadas de bajo contenido energetico + energia (calor de hidratacion)Son particularmente importantes las reacciones de hidratacion del aluminato y de la alita.La belita reacciona del mismo modo que la alita, mientras que el ferrito no tiene una gran importancia en cuanto a los efectos de la hidratacion.De esta manera, las consecuencias de los procesos de hidratacion son:

-Desprendimiento de calor.- Solidificacion (combinacion) del agua.- Generacion de nuevas fases (hidratos).- Aumento del volumen total de fases solidas.

ENDURECIMIENTO Y FRAGUADOFRAGUADO DEL CEMENTO:

Al mezclar el cemento con el agua, se forma una pasta en estado plstico, en el cual la pasta es trabajable y moldeable, despus de un tiempo que depende de la composicin qumica del cemento, la pasta adquiere rigidez; es conveniente distinguir entre el fraguado y el endurecimiento, pues este ltimo se refiere a resistencia de una pasta fraguada. El tiempo que transcurre desde el momento que se agrega el agua, hasta que la pasta pierde viscosidad y eleva su temperatura se denomina tiempo de fraguado inicial, e indica que la pasta esta semidura y parcialmente hidratada. Posteriormente la pasta sigue endureciendo hasta que deja de ser deformable con cargas relativamente pequeas, se vuelve rgida y llega al mnimo de temperatura; el tiempo trascurrido desde que se echa el agua hasta que llega al estado descrito anteriormente se denomina tiempo de fraguado final, e indica que el cemento se encuentra an ms hidratado (no totalmente) y la pasta ya esta dura. A partir de este momento empieza el proceso de endurecimiento y la pasta ya fraguada va adquiriendo resistencia.La determinacin de los tiempos de fraguado es arbitraria y da una idea del tiempo disponible para mezclar, trasportar, colocar, vibrar y apisonar los concretos y morteros de una obra as como el tiempo necesario para transitar sobre ellos y el tiempo para empezar el curado.

ENDURECIMIENTO DEL CEMENTO:

El cementoes un conglomerante hidrulico, es decir, un material inorgnico finamente molido que amasado con agua, forma una pasta que fragua y endurece por medio de reacciones yprocesos de hidrataciny que, una vez endurecido conserva su resistencia y estabilidad incluso bajo el agua.Dosificado y mezclado apropiadamente con agua y ridos debe producir unhormign o morteroque conserve su trabajabilidad durante un tiempo suficiente, alcanzar unos niveles de resistencias preestablecido y presentar una estabilidad de volumen a largo plazo.Elendurecimiento hidrulicodel cemento se debe principalmente a la hidratacin de los silicatos de calcio, aunque tambin pueden participar en el proceso de endurecimiento otros compuestos qumicos, como por ejemplo, los aluminatos. La suma de las proporciones de xido de calcio reactivo (CaO) y de dixido de silicio reactivo (SiO2) ser al menos del 50% en masa.

DURABILIDAD DEL CONCRETOEl ACI define la durabilidad del concreto de cemento Portland como la habilidad para resistir la accin del intemperismo, el ataque qumico, abrasin, y cualquier otro proceso o condicin de servicio de las estructuras, que produzcan deterioro del concreto. La conclusin primordial que se desprende de esta definicin es que la durabilidad no es un concepto absoluto que dependa slo del diseo de mezcla, sino que est en funcin del ambiente y las condiciones de trabajo a las cuales lo sometamos.En este sentido, no existe un concreto durable por s mismo, ya que las caractersticas fsicas, qumicas y resistentes que pudieran ser adecuadas para ciertas circunstancias, no necesariamente lo habilitan para seguir sido durable bajo condiciones diferentes.

En consecuencia, el problema de la durabilidad es sumamente complejo en la medida en que cada situacin de exposicin ambiental y condicin de servicio ameritan una especificacin particular tanto para los materiales y diseo de mezcla, como para los aditivos, la tcnica de produccin y el proceso constructivo, por lo que es usual que en este campo las generalizaciones resulten nefastas.FACTORES QUE AFECTAN LA DURABILIDAD DEL CONCRETOLos factores se clasifican en 4 grupos.I.Congelamiento y descongelamiento (Freezing Thawing)II.Ambiente qumicamente agresivoIII.AbrasinIV.Corrosin de metales en el concreto

1. CONGELAMIENTO Y DESCONGELAMIENTOConstituye un agente de deterioro que ocurre en los climas en que la temperatura desciende hasta provocar el congelamiento del agua contenida en los poros capilares del concreto.En trminos generales el fenmeno se caracteriza por inducir esfuerzos internos en el concreto que pueden provocar su fisuracin reiterada y la consiguiente desintegracin.

2. AMBIENTE QUMICO AGRESIVOEl concreto es un material que en general tiene un comportamiento satisfactorio ante diversos ambientes qumicamente agresivos.El concepto bsico reside en que el concreto es qumicamente inalterable al ataque de agentes qumicos que se hallan en estado slido.Para que exista alguna posibilidad de agresin el agente qumico debe estar en solucin en una cierta concentracin y adems tener la opcin de ingresar en la estructura de la pasta durante un tempo considerable, es decir debe haber flujo de la solucin concentrada hacia el interior del concreto y este flujo debe mantenerse el tiempo suficiente para que se produzca la reaccin

3. ABRASINSe define la resistencia a la abrasin como la habilidad de una superficie de concreto a ser desgastada por roce y friccin.Este fenmeno se origina de varias maneras, siendo las ms comunes las atribuidas a las condiciones de servicio, como son el trnsito de peatones y vehculos sobre veredas y losas, el efecto del viento cargado de partculas slidas y el desgaste producido por el flujo continuo de agua.En la mayora de los casos, el desgaste por abrasin no ocasiona problemas estructurales, sin embargo puede traer consecuencias en el comportamiento bajo las condiciones de servicio o indirectamente propiciando el ataque de algn otro enemigo de la durabilidad (agresin qumica, corrosin etc) siendo esto ltimo ms evidente en el caso de las estructuras hidrulicas.

4. CORROSIN DE METALES EN EL CONCRETOEl concreto por ser un material con una alcalinidad muy elevada (pH>12.5), y alta resistividad elctrica constituye uno de los medios ideales para proteger metales introducidos en su estructura, al representar una barrera protectora contra la corrosin.Pero si por circunstancias internas o externas se cambian estas condiciones de proteccin, se produce el proceso electroqumico de la corrosin generndose compuestos de xidos de hierro que llegan a triplicar el volumen original del hierro, destruyendo el concreto al hincharse y generar esfuerzos internos.

tipos de cementos producidos en el norte del país

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