Cemento, Propiedades Fisicas Y Quimicas...
Páginas: 21 (5144 palabras)
Publicado: 5 de diciembre de 2012
Universidad de El Salvador
Facultad Multidisciplinaria Oriental
Departamento de Ingeniería y Arquitectura
Química Técnica
1.0 Definición y generalidades
El cemento, a diferencia de otros aglomerantes, es un aglomerante hidráulico porque posee la propiedad de endurecer en el aire y bajo el agua, debido a las reacciones químicas que se producen entre el agua y los silicatos yaluminatos de calcio, presentes en el cemento.
Los elementos minerales principales que debe contener la materia prima son: el oxido de calcio (CaO), el dióxido de silicio (SiO2), el oxido de aluminio (Al203), y el oxido de Hierro (Fe2O3), los cuales tienen que estar relacionados entre si en proporciones prestablecidas, con el objeto de dar determinadas características al clinker.
Estos elementospueden provenir de diferentes minerales, como por ejemplo: la caliza que aporta el CaO, la arcilla que aporta SiO2 y Al203, así como la pirita o hematita que aporta el Fe2O3, etc.; teniendo que proceder a mezclarlos previamente, a etapa de homogeneización puede ser por vía húmeda o por vía seca, dependiendo de si se usan corrientes de aire o agua para mezclar los materiales. En el proceso húmedo lamezcla de materia prima es bombeada a balsas de homogeneización y de allí hasta los hornos donde al alcanzar temperaturas mayores a los 1500°C se recombinan los cuatros elementos antes indicados: oxido de calcio, dióxido de silicio, oxido de aluminio y oxido de Hierro, produciéndose el clinker; si este fuera molido finamente para ser utilizado como cemento, en el momento de su mezcla con el aguafraguaría casi de inmediato, no permitiendo de ésta manera, tanto su manipuleo como su instalación; por ésta razón, en el momento de la molienda del clinker, se le adiciona a éste, yeso dihidrato, con el objeto de retardar el tiempo de fraguado.
El clinker de cemento portland es el factor más importante en cuanto a las propiedades del cemento. Para comprender la relación entre lascaracterísticas del clinker y las propiedades del cemento es importante darse cuenta de que el clinker está compuesto de un grupo de diferentes minerales que difieren con respecto a sus propiedades. De esta manera, la cantidad de relación es importante para las resultantes propiedades del clinker. A continuación se presentan la individualidad de los constituyentes mineralógicos y su influencia cualitativa ycuantitativa en las propiedades básicas del cemento, en la siguiente tabla se muestra la idea general del tema.
El cemento al mezclarlo con el agua presenta un tiempo de fraguado inicial y un tiempo de fraguado final, acompañado de generación de calor, denominada “calor de hidratación” y un aumento de volumen, el cemento se hidrata rápidamente cuando se encuentra en contacto con el medio ambiente,por lo que es preciso, tratar de protegerlo de la humedad o usarlo lo mas rápidamente posible; el cemento presenta un grado de finura tal, que mientras más fino sean sus granos, más rápidamente se obtienen elevadas resistencias mecánicas, pero existe el peligro permanente de producirse contracciones por secado.
El vocablo “cemento”, proviene del termino “OpusCaementitium” que utilizaron losromanos para identificar una mezcla, denominada “Concreto Romano”, que obtenían usando agregados gruesos, cal, polvo de arcilla y puzolana, la cual endurecía aun bajo el agua. Hoy, después de 2000 años de se comprueba que ya en tan remotas épocas, los romanos eran dueños de un aglomerante hidráulico de excelente calidad, que nos ha dejado como muestra los fabulosos monumentos arquitectónicos aunexistentes.
2.0 Propiedades químicas del cemento…
Las materias primas que se usan para la fabricación del clinker son el oxido de calcio (CaO), el dióxido de silicio (SiO2), el oxido de aluminio (Al203), y el oxido de Hierro (Fe2O3), mientras que el MgO, Na2O, y K2O, pueden considerarse como accidentales debido al su pequeño porcentaje dentro de la mezcla .Por consiguiente, la composición...
Facultad Multidisciplinaria Oriental
Departamento de Ingeniería y Arquitectura
Química Técnica
1.0 Definición y generalidades
El cemento, a diferencia de otros aglomerantes, es un aglomerante hidráulico porque posee la propiedad de endurecer en el aire y bajo el agua, debido a las reacciones químicas que se producen entre el agua y los silicatos yaluminatos de calcio, presentes en el cemento.
Los elementos minerales principales que debe contener la materia prima son: el oxido de calcio (CaO), el dióxido de silicio (SiO2), el oxido de aluminio (Al203), y el oxido de Hierro (Fe2O3), los cuales tienen que estar relacionados entre si en proporciones prestablecidas, con el objeto de dar determinadas características al clinker.
Estos elementospueden provenir de diferentes minerales, como por ejemplo: la caliza que aporta el CaO, la arcilla que aporta SiO2 y Al203, así como la pirita o hematita que aporta el Fe2O3, etc.; teniendo que proceder a mezclarlos previamente, a etapa de homogeneización puede ser por vía húmeda o por vía seca, dependiendo de si se usan corrientes de aire o agua para mezclar los materiales. En el proceso húmedo lamezcla de materia prima es bombeada a balsas de homogeneización y de allí hasta los hornos donde al alcanzar temperaturas mayores a los 1500°C se recombinan los cuatros elementos antes indicados: oxido de calcio, dióxido de silicio, oxido de aluminio y oxido de Hierro, produciéndose el clinker; si este fuera molido finamente para ser utilizado como cemento, en el momento de su mezcla con el aguafraguaría casi de inmediato, no permitiendo de ésta manera, tanto su manipuleo como su instalación; por ésta razón, en el momento de la molienda del clinker, se le adiciona a éste, yeso dihidrato, con el objeto de retardar el tiempo de fraguado.
El clinker de cemento portland es el factor más importante en cuanto a las propiedades del cemento. Para comprender la relación entre lascaracterísticas del clinker y las propiedades del cemento es importante darse cuenta de que el clinker está compuesto de un grupo de diferentes minerales que difieren con respecto a sus propiedades. De esta manera, la cantidad de relación es importante para las resultantes propiedades del clinker. A continuación se presentan la individualidad de los constituyentes mineralógicos y su influencia cualitativa ycuantitativa en las propiedades básicas del cemento, en la siguiente tabla se muestra la idea general del tema.
El cemento al mezclarlo con el agua presenta un tiempo de fraguado inicial y un tiempo de fraguado final, acompañado de generación de calor, denominada “calor de hidratación” y un aumento de volumen, el cemento se hidrata rápidamente cuando se encuentra en contacto con el medio ambiente,por lo que es preciso, tratar de protegerlo de la humedad o usarlo lo mas rápidamente posible; el cemento presenta un grado de finura tal, que mientras más fino sean sus granos, más rápidamente se obtienen elevadas resistencias mecánicas, pero existe el peligro permanente de producirse contracciones por secado.
El vocablo “cemento”, proviene del termino “OpusCaementitium” que utilizaron losromanos para identificar una mezcla, denominada “Concreto Romano”, que obtenían usando agregados gruesos, cal, polvo de arcilla y puzolana, la cual endurecía aun bajo el agua. Hoy, después de 2000 años de se comprueba que ya en tan remotas épocas, los romanos eran dueños de un aglomerante hidráulico de excelente calidad, que nos ha dejado como muestra los fabulosos monumentos arquitectónicos aunexistentes.
2.0 Propiedades químicas del cemento…
Las materias primas que se usan para la fabricación del clinker son el oxido de calcio (CaO), el dióxido de silicio (SiO2), el oxido de aluminio (Al203), y el oxido de Hierro (Fe2O3), mientras que el MgO, Na2O, y K2O, pueden considerarse como accidentales debido al su pequeño porcentaje dentro de la mezcla .Por consiguiente, la composición...
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