Ensayos en el Cemento

Capítulo 2 ◆ Cementos portland, cementos adicionados y otros cementos hidráulicos
Tabla 2-12. Contenido de Agua No-evaporable
para la Hidratación Completa de los Compuestos
del Cemento

cionalmente a través del calentamiento a 105°C). El agua
evaporable ha sido originalmente considerada como agua
libre, pero ahora se reconoce que parte de la adsorbida
también puede ser perdida bajocalentamiento a esa temperatura. Toda el agua no-evaporable es agua combinada,
pero el opuesto no es verdadero.
Para la completa hidratación del cemento portland,
sólo aproximadamente 40% de agua es necesaria (relación
agua-cemento de 0.40). Si la relación agua-cemento es
mayor que 0.40, el exceso del agua que no se utiliza para la
hidratación permanece en los poros capilares o se evapora.
Si larelación agua-cemento es menor que 0.40, parte del
cemento va a permanecer anhidro.
Para estimarse el grado de hidratación del material
hidratado, normalmente se usa el contenido de agua noevaporable. Para convertir la cantidad de agua no-evaporable medida en el grado de hidratación, se hace
necesario el conocimiento del valor de la relación agua noevaporable – cemento (an/c) para lahidratación completa.
La determinación de esta relación se hace experimentalmente con la preparación de una pasta de alta relación
agua-cemento (por ejemplo 1.0) y su molienda continua en
un molino de bolas mientras que se hidrata. En este procedimiento, la completa hidratación del cemento se logrará
después de 28 días.
Alternativamente, se puede obtener de la composición potencial de Bogue del cementoun valor estimado de
la relación agua no-evaporable – cemento (an/c) para la
completa hidratación. El contenido de agua no-evaporable para la mayoría de los compuestos del cemento
portland se presenta en la Tabla 2-12. Para un cemento
ASTM tipo I típico, estos coeficientes van a resultar en un
(an/c) calculado para la hidratación completa del cemento
de 0.22 a 0.25.

Compuesto delcemento hidratado
C3S hidratado
C2S hidratado
C3A hidratado
C4AF hidratado
Cal libre (CaO)

Contenido de agua non-evaporable
(combinada) (g agua/g
compuesto del cemento)
0.24
0.21
0.40
0.37
0.33

PROPIEDADES FÍSICAS DEL CEMENTO
Las especificaciones de cemento presentan límites para las
propiedades físicas y para la composición química. La
comprensión de la importancia de laspropiedades físicas
es útil para la interpretación de los resultados de los
ensayos (pruebas) de los cementos. Los ensayos de las
propiedades físicas de los cementos se deben utilizar para
la evaluación de las propiedades del cemento y no del
concreto. Las especificaciones del cemento limitan las
propiedades de acuerdo con el tipo de cemento. Durante la
fabricación, se monitorean continuamente laquímica y las
siguientes propiedades del cemento:

Tamaño de las Partículas y Finura
El cemento portland consiste en partículas angulares individuales, con una variedad de tamaños resultantes de la
pulverización del clínker en el molino (Fig. 2-31 izquierda).
Aproximadamente 95% de las partículas del cemento son
menores que 45 micrómetros, con un promedio de partícu-

Masa acumulada,porcentaje

100
Curva de la distribución típica del
tamaño de partículas para los
cementos ASTM Tipo I o Tipo II

80
60
40
20
0
100

50

20

10

5

2

1

0.5

Diámetro esférico equivalente, µm

Fig. 2-31. (izquierda) Micrografía electrónica de barrido de un polvo de cemento con aumento de 1000X y (derecha)
distribución del tamaño de las partículas del cemento portland.(IMG12459)
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Diseño y Control de Mezclas de Concreto

◆

EB201
que mide indirectamente el área superficial de las partículas de cemento por unidad de masa. Cementos con partículas más finas tienen mayor área superficial en metros
cuadrados por kilogramo de cemento. Se han empleado, en
el pasado, centímetros cuadrados por gramo, pero, actualmente, se consideran estas medidas arcaicas....