COMPOSICIÓN QUÍMICA Y ADITIVOS DEL CEMENTO

COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS CEMENTOS.
SILICATO TRICÁLCICO.
El Silicato tricálcico (Se denomina también C3S o alita) es un silicato cálcico hidratado existente en los clinkers de los cementos Portland (40% a 60%). Su fórmula es 3 CaO . SiO2. Se caracteriza por un elevada velocidad de hidratación (fraguado), así como una elevada capacidad exotérmica. Por esta razón los cementos con elevadocontenido de silicatos tricálcicos se denominan:calientes. Los cementos obtendrán rápidamente las características resistentes. Su inconveniente es la generación de cantidades de cal y de cambios de volumen debidos a la dilatación térmica causada por el calor de hidratación.
Los cementos con elevado contenido en silicatos cálcicos se denominan calientes. En las construcciones que emplean grandes masasde hormigón se suele evitar cementos con alto contenido de silicatos tricálcicos debido a la aparición de fisuras debido a sus cambios de volumen debido a los cambios bruscos de temperatura. La estabilidad de los cementos con contenido alto de silicato tricálcico es menor que los que poseen silicatos bicálcicos. Debido a que los silicatos tricálcicos al fraguar generan una mayor cantidadde cales que los cementos con grandes contenidos de silicatos bicálcicos. La cal es atacada fácilmente por los agentes atmosféricos.
Hidratación del C3S.
La hidratación del silicato tricálcico es rápida y resistente. Es por esta razón de importancia que se ha investigado en numerosas ocasiones por la comunidad científica. El C3S reacciona con el agua produciendo en la reacción de hidratación los productos:la Portlandita (CH) y un gel de silicato cálcico hidratado (C-S-H).
C3S + 6 H -> C-S-H + 3 CH
a las pocas horas ya ha fraguado el cemento, completando el proceso en 28 días. Los hormigones de comienzos del siglo XX poseían un contenido menor de silicatos tricálcicos.
SILICATO DICÁLCICO.
El silicato bicálcico (se denomina también C2Si o belita en su forma mineral) es un silicato cálcicohidratado que resulta ser un ingrediente típico en los clinkers de los cementos Portland. Su fórmula es 2 CaO . SiO2. Se caracteriza por una relativa velocidad de hidratación (fraguado) comparado con el silicato tricálcico. Los cementos que poseen un elevado contenido de silicatos bicálcicos se denominan «cementos fríos», por ser menos exotérmicos en la hidratación.
El nombre de belita se debea Törneborn que en 1897 identificó el cristal al visualizar en un microscópico los cristales de un cemento Portland. Se emplea el nombre de belita comúnmente en la industria del cemento, pero no es reconocido como nombre mineral. El silicato tricálcico (C3Si) tiene diez veces más velocidad de hidratación que el silicato bicálcico. El C2Si reacciona con el agua, produciendo en la reacción de hidratación losproductos portlandita (CH) y un gel de silicato cálcico hidratado (C-Si-H).
C2Si + 6 H -> C-S-H + 3 CH
Como la velocidad de hidratación es lenta, es adecuada la inclusión del silicato bicálcico en los cementos de hormigones en los que se requiere que las prestaciones mecánicas del hormigón no sean a corto plazo.
ALUMINATO TRICALCICO Y ALUMINATO TETRACALCICO.
El Aluminato tricálcico (Denominadotambién como C3A o celita) es un compuesto químico existente en el clinker de loscementos Portland (de 7% a 15%). Reacciona muy rápidamente con el agua, es el que posee una cinética reactiva de mayor velocidad entre los componentes silicatos del clinker.1 El rápido hidratado hace en los primeros minutos de la fragua del cementovayan crecimiento los cristales de aluminato, contribuyendo ligeramentea la resistencia temprana del cemento en el hormigón.
Características.
Los cristales de aluminato tienen estructura cúbica con a = 1.5263 nm. Cuando se presenta puro la proporción es 62.3% de CaO, 37.7 % de Al2O3. La velocidad de hidratación es muy superior a la de los silicatos del clinker del cemento (C3S y C2S). Esta capacidad se pierde en presencia de iones de sodio, formándose...