materiales

Páginas: 16 (3776 palabras) Publicado: 8 de abril de 2013
Materiales
alternativos al
cemento Pórtland
José Iván Escalante García

El Dr. José Iván Escalante García es investigador titular de la Unidad
Saltillo del Cinvestav. Dirección electrónica:
jieg@saltillo.cinvestav.mx

Avance y Perspectiva vol. 21

El concreto es el material que ha tenido el mayor uso en
la construcción de edificios e infraestructura en la historia
de la civilización.En particular, la demanda de cemento
Pórtland se incrementa conforme aumenta la población
mundial. Sin embargo, la industria asociada a la generación de este tipo de cemento involucra altos requerimientos energéticos y una fuerte emisión de contaminantes. En la actualidad no existe un material alternativo que pueda ser utilizado como material de bajo
costo en construcciones de gran volumen. Enel presente
artículo se analiza el uso de algunos materiales alternativos
que pueden resolver algunos de estos problemas y que
además pueden mejorar las propiedades tecnológicas de
construcción del cemento Pórtland.
Desde tiempos inmemoriables el hombre ha edificado
construcciones para resguardo propio o con propósitos
sociales o religiosos. Los egipcios empleaban lodo del río
Nilo parasus construcciones; no obstante, las bajas
temperaturas que podían lograr sólo les permitían usar
materiales de poco valor cementoso sin resistencia a la
humedad. Los romanos descubrieron la tecnología de
los materiales llamados “puzolánicos”: para producir sus
cementos mezclaban cal con cenizas que provenían de
un lugar llamado Pozzouli. Muchas de las edificaciones
de los romanos semantienen todavía en pie, lo que refleja
el alto nivel de su tecnología aun para nuestros días. En
la edad media se perdió tanto la inercia del desarrollo
como mucho de los conocimientos de los romanos y no
fue sino hasta el siglo XIX que se trabajó intensamente
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endurecimiento del cemento se logran mediante la mezcla
de éste con el agua. Esto resulta en la formación de
productos dehidratación que poseen cualidades ligantes
y baja solubilidad en agua (las estructuras de cemento
pueden subsistir aun bajo el agua). La reacción química
principal se da con el silicato tricálcico y el agua,
expresada en la fórmula condensada (C = CaO, S =
SiO2, H = H2O)
C3S + H → Cx-S-H + (3-x) CH.
El gel C-S-H (sin indicar composición específica) es el
responsable de las propiedades mecánicasconocidas del
cemento; el CH [Ca(OH)2] es un subproducto de poco
valor cementoso y puede ser el punto de origen de algunas
reacciones degenerativas del cemento Pórtland hidratado.

en muchas investigaciones (predominantemente empíricas) en la búsqueda de nuevos materiales para construcción. La patente de lo que hoy conocemos como
cemento Pórtland se otorgó a J. Aspdin en 1824 en
Inglaterra;sin embargo, la historia involucra otros
nombres con tiempos y hechos que apuntan a que Aspdin
no fue el único abocado al desarrollo de este tipo de
cemento.

¿En que consiste la explotación
del cemento?
El cemento Pórtland es el ingrediente ligante o adhesivo
del concreto. Está compuesto principalmente por óxidos
de calcio, silicio, aluminio y hierro hasta en un 95%. Las
fases presentescomprenden principalmente silicatos de
calcio (3CaO·SiO2 y 2CaO·SiO2) y en menor proporción
aluminato de calcio (3CaO·Al2O3) y ferroaluminato de
calcio (4CaO·Al 2 O 3 ·Fe 2O 3 ). Las propiedades de
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El cemento Pórtland tiene características peculiares
con respecto a otros materiales de construcción. Se
requieren conocimientos en dos líneas principales para su
explotación adecuada. Enprimer lugar sobre los procesos
de fabricación, que involucran materias primas (selección
y formulación), procesamiento térmico (calentamiento y
enfriamiento) y molienda; sólo un cemento bien procesado
tiene buen potencial de desempeño. En segundo lugar
vienen los problemas involucrados en la utilización del
cemento, donde se requiere tener conocimientos sobre la
química de hidratación,...
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