PROGRAMA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL CURSO: TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES
CAPITULO V: AGLOMERANTES
Docente: Ing. María del Carmen Manchego Casapía Arequipa 2011 2011
AGLOMERANTES
5.1 Definiciones 5.2 Arcilla 5.3 Yeso 5.4 Cal 5.5 Cemento 5.6 Puzolanas 5.7 Escoria de Altos Hornos 5.8 Materiales Bituminosos
AGLOMERANTES
5.1 Definiciones 5.2 Arcilla 5.3 Yeso 5.4 Cal 5.5 Cemento 5.6 Puzolanas 5.7 Escoria de Altos Hornos 5.8 Materiales Bituminosos
5.5 Cemento Portland
5.5 Cemento Portland
El cemento Portland es el tipo de cemento más utilizado como aglomerante para la preparación del hormigón o concreto.
Fue inventado en 1824 en Inglaterra por el constructor Joseph Aspdin. El nombre se debe a la semejanza en su aspecto con las rocas encontradas en Portland, una isla del condado de Dorset.
5.5 Cemento Portland
Es el producto artificial que se obtiene de la transformación de varias materias primas de calizas, arcillas y otros minerales. Estos pasan por un proceso de molienda y homogenización a temperaturas elevadas, donde el material se une produciendo el Clinker.
Es una sustancia de polvo fino hecha de argamasa de yeso capaz de formar una pasta blanda al mezclarse con el agua y que se endurece espontáneamente en contacto con el aire
Se denomina cemento a un conglomerante hidráulico que, mezclado con agregados pétreos (árido grueso o grava, más árido fino o arena) y agua, crea una mezcla uniforme, maleable y plástica que fragua y se endurece al reaccionar con el agua, adquiriendo consistencia pétrea, denominado
5.5 Cemento Portland
5.5 Cemento Portland
HISTORIA DEL CEMENTO La utilización de cementos y aglomerantes, se remonta a:
Egipto, construcción de las pirámides Griegos y romanos, utilización de los primeros concretos Llamado por los romanos “Opus Cementitium”
En 1724, se busca la cal hidráulica, adicionando arcilla a la mezcla con cal En 1778, el Sr Aspdin realiza ensayos con rocas de la isla de Pórtland (Inglaterra), es el Padre del cemento Pórtland En el Perú: la fabricación del cemento se remonta a 1916 al constituirse la CIA Peruana de cemento Pórtland,
5.5 Cemento Portland
5.5 Cemento Portland
5.5 Cemento Portland
5.5 Cemento Portland
5.5 Cemento Portland
Características químicas: Módulo fundente Compuestos secundarios Perdida por calcinación Residuo insoluble Características físicas: Superficie específica Tiempo de fraguado Falso fraguado Estabilidad de volumen Resistencia mecánica Contenido de aire •
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5.5 Cemento Portland
COMPONENTES DEL CEMENTO
Los cementos pertenecen a la clase de materiales denominados aglomerantes en construcción, como la cal aérea y el yeso (no hidráulico), el cemento endurece rápidamente y alcanza resistencias altas; esto gracias a reacciones complicadas de la combinación cal sílice. Ej: Análisis químico del cemento: –
CaO 63 % SiO2 20 % Al2O3 Fe2O3 MgO K2O + Na2O 1% Perdida por calcinación 2% Residuo insoluble 0.5 % SO3 2% CaO Residuo 1%
(Cal) (Sílice) 6% (Alúmina) 3% (Oxido de Fierro) 1.5 % (Oxido de Magnesio) (Álcalis) (Anhídrido Sulfúrico) (Cal libre)
5.5 Cemento Portland
MECANISMO DE HIDRATACION DEL CONCRETO Se denomina hidratación al conjunto de reacciones químicas entre el agua y los componentes del cemento, que llevan consigo el cambio del estado plástico al endurecido. La velocidad de hidratación es directamente proporcional a la finura del cemento
5.5 Cemento Portland
ETAPAS DEL PROCESO DE HIDRATACION -PLASTICO : Es la unión del agua y el polvo de cemento formando una pasta
moldeable con una duración entre 40 a 120 min -FRAGUADO INICIAL: Es la condición de la pasta de cemento en donde se acelera las reacciones químicas. Empieza el endurecimiento y la perdida de plasticidad. “Se inicia el calor de hidratación”, duración aprox 3 horas
-FRAGUADO FINAL : Se caracteriza por el endurecimiento significativo y deformación permanente
5.5 Cemento Portland -ETAPA DE ENDURECIMIENTO: Se produce a partir del fraguado final y es el estado donde se mantiene e incrementa la resistencia con el tiempo -FRAGUADO FALSO : Es aquel que se realiza con la ayuda de yeso -FRAGUADO VIOLENTO: Se produce con la ayuda de aditivos
5.5 Cemento Portland
5.5 Cemento Portland
5.5 Cemento Portland
5.5 Cemento Portland
TIPOS DE CEMENTO 1.- CEMENTO PORTLAND: Cemento hidráulico producido mediante la pulverización del clinker, compuesto esencialmente de silicatos de calcio hidráulicos y que contiene generalmente una o mas de las formas de sulfato de calcio como una adición durante la molienda 2.- TIPOS DE CEMENTO PORTLAND: -Tipo I : normal es el cemento Pórtland destinado a obras de concreto en general, cuando en las mismas no se especifique la utilización de otro tipo.(Edificios, estructuras industriales, conjuntos habitacionales) Libera mas calor de hidratación que otros tipos de cemento
5.5 Cemento Portland
TIPOS DE CEMENTO -Tipo II : de moderada resistencia a los sulfatos, es el cemento Pórtland
destinado a obras de concreto en general y obras expuestas a la acción moderada de sulfatos o donde se requiera moderado calor de hidratación, cuando así sea especificado.(Puentes, tuberías de concreto) -Tipo III :
Alta resistencia inicial, como cuando se necesita que la estructura de concreto reciba carga lo antes posible o cuando es necesario desencofrar a los pocos días del vaciado -Tipo IV :
Se requiere bajo calor de hidratación en que no deben producirse dilataciones durante el fraguado -Tipo V : Usado donde se requiera una elevada resistencia a la acción
concentrada de los sulfatos (canales, alcantarillas, obras portuarias)
5.5 Cemento Portland
TIPOS DE CEMENTO 3.- TIPOS DE CEMENTO PORTLAND PUZOLÁNICO: -Pórtland Puzolánico tipo IP : Donde la adición de puzolana es del 15 –
40 % del total. -Pórtland Puzolánico tipo I(PM) : Donde la adición de puzolana es menos del 15 % -Pórtland Puzolánico tipo P : Donde la adición de puzolana es mas del 40% 4.- RESISTENCIA A COMPRESION (KG/CM2) 1 día ---1 día 126 1 día 197
5.5 Cemento Portland
TIPOS DE CEMENTO 5.- SUFIJOS DEL CEMENTO -SUFIJO “A”: Cuando se adiciona aire a su composición
-SUFIJO “M”: Cuando se le ha introducido una resistencia moderada a los sulfatos -SUFIJO “H”: Posee la propiedad de resistir calor de hidratación -SUFIJO “P”: Cuando se le añade puzolana a la mezcla
-SUFIJO “S”: Cuando se le añade escoria -SUFIJO “IP”: Es aquel cemento que se añade entre 15 a 40% de puzolana a su mezcla y que tiene la propiedad de obtener mayor resistencia y durabilidad
5.5 Cemento Portland
5.5 Cemento Portland
EN LA FABRICACIÓN DEL CEMENTO PORLAND, SE DAN LAS SIGUIENTES FASES:
Extracción de caliza y arcilla.
Molienda (disolución en agua)
Dosificación (homogeneización en cuba)
Cocción en horno rotativo
Obtención del klinker
Molienda del klinker
Añadido de yeso y escoria
Molienda Embalaje
5.5 Cemento Portland
PROCESO DE FABRICACION DEL CEMENTO
Se realiza en dos etapas, inicialmente se procesa en una chancadora primaria, del tipo cono que puede reducirla de un tamaño máximo de 1.5 m hasta los 25 cm.
5.5 Cemento Portland
PROCESO DE FABRICACION DEL CEMENTO
Luego de triturarse la caliza y arcilla en las canteras mismas, de las cuales se la transporta a la planta de procesamiento, se le mezcla gradualmente hasta alcanzar la composición adecuada
5.5 Cemento Portland
PROCESO DE FABRICACION DEL CEMENTO
Una vez homogeneizado el polvo crudo, se procede a calcinarlo en hornos que funcionan a altas temperaturas (hasta alcanzar los 1450 grados
5.5 Cemento Portland
5.5 Cemento Portland
Posteriormente el clinker se enfría y almacena a cubierto, y luego se le conduce a la molienda final, mezclándosele con yeso puzolana y caliza, entre otros aditivos
