EL CEMENTO

EL CEMENTO
El cemento es una mezcla compleja de caliza (u otros materiales con alto contenido de carbonato de calcio), sílice, hierro y arcilla, molidos y calcinados, que al entrar en contacto con el agua forma un cuerpo sólido. Esta mezcla de ingredientes se muele, se calcina en hornos horizontales con corriente de aire y se convierte en clinker, el cual contiene todos los componentes delcemento, excepto el sulfato de calcio, que se le agrega como ingrediente final.
Los componentes que forman el cemento son óxidos superiores de oxidación lenta. Esto significa que terminan su grado de oxidación al estar en contacto con el aire al enfriarse.
De todos los cementos, el Portland es el más importante en cuanto a términos de calidad. Es el material idóneo para las operaciones de cementaciónde pozos.
Fue inventado en 1824 en Inglaterra por el constructor Joseph Aspdin. El nombre se debe a la semejanza en aspecto con las rocas que se encuentran en la isla de Portland, en el condado de Dorset. Aspdin llevó una búsqueda de un material que pudiera ser una alternativa al cemento natural o romano (derivado de la ceniza volcánica y de otros minerales), sus experimentaciones llevaron aldescubrimiento y patentado de este cemento.
Algunos cementos Portland son de fabricación especial, debido a que las condiciones de los pozos difieren significativamente entre sí al variar su profundidad. En la solución de algunos problemas específicos de pozos se utilizan cementos de menor uso.
El cemento Portland es, además, el ejemplo típico de un cemento hidráulico: fragua y desarrolla resistenciasa la compresión como resultado de la hidratación, la cual involucra reacciones químicas entre el agua y los componentes presentes en el cemento.
El fraguado y endurecimiento no solamente ocurre si la mezcla de cemento y agua se deja estática al aire, también se presenta si la mezcla se coloca en agua. El desarrollo de resistencia es predecible, uniforme y relativamente rápido.
El cemento fraguadotiene baja permeabilidad y es insoluble en agua, de tal forma que expuesto a ésta no se destruyen sus propiedades.
Tales atributos son esenciales para que un cemento obtenga y mantenga el aislamiento entre las zonas del subsuelo.
Los principales compuestos del cemento y sus funciones son:
Silicato tricálcico (3CaO.SiO2) habitualmente conocido como C3S.: Es el componente más abundante en la mayoríade los cementos y, además, el factor principal para producir la consistencia temprana o inmediata (1 a 28 días). Generalmente, los cementos de alta consistencia inmediata contienen en mayor concentración este compuesto; más que el Portland común y los retardados.
Silicato dicálcico (2CaO.SiO2) habitualmente conocido como C2S.: Compuesto de hidratación lenta que proporciona la ganancia gradual deresistencia. Ocurre en un período largo: después de 28 días.
Aluminato tricálcico (3CaO.Al2O3) habitualmente conocido como C3A.: Tiene influencia en el tiempo de espesamiento de la lechada. Es responsable de la susceptibilidad al ataque químico de los sulfatos sobre los cementos. Esta susceptibilidad se clasifica en moderada y alta resistencia al ataque químico, cuando contienen este compuesto en8 y 3% respectivamente.
Alúmino ferrito tetracálcico (4CaO.Al2O3 .Fe2O3) habitualmente conocido como C4AF.: Este compuesto es de bajo calor de hidratación y no influye en el fraguado inicial.
Clasificación API Y ASTM de los cementos:
Las Normas API se refieren a clase de cemento; las Normas ASTM a tipo de cemento.
Cemento clase A o tipo I: Está diseñado para emplearse a 1830 m de profundidadcomo máximo, con temperatura de 77°C, y donde no se requieran propiedades especiales.
Cemento clase B o tipo II: Diseñado para emplearse hasta a 1830 m de profundidad, con temperatura de hasta 77°C, y en donde se requiere moderada resistencia a los sulfatos.
Cemento clase C o tipo III: Está diseñado para emplearse hasta 1830 m de profundidad como máximo, con temperatura de 77°C, donde se requiere...