Cementos

Estudio de Materiales. Técnico Universitario Vial

CEMENTOS
Cementos, materiales básicos, proceso de fabricación, composición elemental y
potencial, hidratación, distintos tipos de cementos. Reacciones en la
combinación con el suelo, efectos en los distintos tipos de suelos, aplicación en
caminos, métodos constructivos, ensayos. Ensayo de principio y fin de fraguado.
Norma IRAM 1503: requisitosquímicos, propiedades físicas y mecánicas del
cemento común.

DEFINICIÓN
• El cemento es un conglomerante formado a partir de una mezcla de
caliza y arcilla calcinadas y posteriormente molidas, que tiene la
propiedad de endurecerse al contacto con el agua.
• Hasta este punto la molienda entre estas rocas es llamada clinker, esta
se convierte en cemento cuando se le agrega yeso, este le da lapropiedad a esta mezcla para que pueda fraguar y endurecerse.
• Mezclado con agregados pétreos (grava y arena) y agua, crea una
mezcla uniforme, maleable y plástica que fragua y se endurece,
adquiriendo consistencia pétrea, denominada hormigón (en España,
parte de Sudamérica y el Caribe hispano) o concreto (en México y parte
de Suramérica). Su uso está muy generalizado en construcción e
ingenieríacivil.
 

Reseña Histórica
Desde la antigüedad se emplearon pastas y morteros elaborados con arcilla o greda, yeso y cal para
mampostería.
Antigua Grecia :usaban tobas volcánicas extraídas de la isla de Santorini, los primeros cementos naturales.
Antigua Roma: En el siglo I a. C. se empezó a usar un cemento natural, que ha resistido la inmersión en agua
marina por milenios, los cementos Portland noduran más de los 60 años en esas condiciones; formaban parte
de su composición cenizas volcánicas obtenidas en Pozzuoli, cerca del Vesubio. La bóveda del Panteón es un
ejemplo de ello.
Siglo XIX: Joseph Aspdin y James Parker patentaron en 1824 el Portland Cement, denominado así por su color
gris verdoso oscuro similar a la piedra de Portland. Isaac Johnson, en 1845, obtiene el prototipo delcemento
moderno, con una mezcla de caliza y arcilla calcinada a alta temperatura.
Siglo XX surge el auge de la industria del cemento, debido a los experimentos de los químicos franceses Vicat y
Le Chatelier y el alemán Michaélis, que logran cemento de calidad homogénea.
La invención del horno rotatorio para calcinación y el molino tubular y los métodos de transportar hormigón
fresco ideados por JuergenHeinrich Magens que patenta entre 1903 y 1907.

Materiales básicos
Materias primas:
• Piedra Caliza
• Arena
• Arcila
• Minerales de Hierro
• Carbón
• Yeso

Cemento Portland
• El cemento Portland es un conglomerante o cemento
hidráulico que cuando se mezcla con áridos, agua y
fibras de acero discontinuas y discretas tiene la
propiedad de conformar una masa pétrea resistente y
duradera denominadahormigón. Es el más usual en la
construcción utilizado como aglomerante para la
preparación del hormigón o concreto. Como cemento
hidráulico tiene la propiedad de fraguar y endurecer en
presencia de agua, al reaccionar químicamente con ella
para formar un material de buenas propiedades ligantes.

Fabricación del cemento Portland
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La fabricación del cemento Portland se da entres fases:
preparación de la mezcla de las materias primas,
producción del clinker y
preparación del cemento.
Las materias primas para la producción del portland son
minerales que contienen:
óxido de calcio (44%),
óxido de silicio (14,5%),
óxido de aluminio (3,5%),
óxido de hierro (3%)
óxido de manganeso (1,6%).

Proceso de Fabricación del Cemento
• Trituración y molienda de la materia prima
• Lasprincipales materias primas son silicatos y aluminatos de calcio, que se encuentran bajo la forma de
calizas y arcillas explotadas de canteras, por lo general ubicadas cerca de las plantas de elaboración del
Clinker y del cemento. Otras materias primas son minerales de hierro (hematita) y sílice, los cuales se añaden
en cantidades pequeñas para obtener la composición adecuada.
• Homogeneización...