•Definición: 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
En ingenieria civil y construccion 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, manejable y plástica capaz de fraguar y endurecer al reaccionar con el agua y adquiriendo por ello consistencia pétrea, el hormigon o concreto. Su uso está muy generalizado, siendo su principal función la de aglutinante.
•Historia: 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, hoy”Cementos Lima”
PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS
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 % (Cal)
SiO2 20 % (Sílice)
Al2O3 6 % (Alúmina)
Fe2O3 3 % (Oxido de Fierro)
MgO 1.5 % (Oxido de Magnesio)
K2O + Na2O 1 % (Álcalis)
Perdida por calcinación 2 %
Residuo insoluble 0.5 %
SO3 2 % (Anhídrido Sulfúrico)
CaO Residuo 1 % (Cal libre)
Suma 100%
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
•Calor de hidratación
TIPOS DE CEMENTO
CEMENTO PÓRTLAND: 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
CEMENTOS SIDERÚRGICOS: Es el producto que se obtiene de la mezcla conjunta de clínquer, escoria básica granulada de alto horno y yeso. La escoria básica granulada, es el producto que se obtiene por enfriamiento brusco de la masa fundida no metálica, que resulta en el tratamiento de mineral de hierro, en un alto horno. Si tiene menos de 30% de escoria básica, se denomina Cemento Portland Siderúrgico.
CEMENTO CON AGREGADO A: Es el producto que se obtiene de molienda conjunta con clínquer, agregado tipo A y yeso. El agregado tipo A es una mezcla de sustancias, compuestas por un material cálcico-arcilloso, que ha sido calcinado a temperatura superior a 900 ºC, y otros materiales a base de óxidos de silicio, aluminio y fierro. Si contiene menos del 30% del agregado tipo A se llama Cemento Portland Tipo A, y si tiene entre 30 y 50% se llama Cemento Tipo A.CEMENTO PUZOLÁMICO: Es el producto que se obtiene de la molienda conjunta del clínquer, puzolana y yeso. La Puzolana es el material sílico-aluminoso que, aunque no posee propiedades aglomerantes por si solo, las desarrolla cuando está finamente dividido y en presencia de agua, por reacción química con el hidróxido de calcio, a la temperatura ambiente.
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
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)
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%
CEMENTOS ESPECIALES
-Cemento Pórtland Blanco
-Cemento de Albañilería
-Cementos Aluminosos
-Cementos compuestos
PRODUCCION
MATERIAS PRIMAS PARA LA FABRiCACION DEL CEMENTO:
COMPONENTES CALCAREOS
a) CALIZA
b) LA CRETA
c) LA MARGA
COMPONENTES CORRECTORES
Se añaden en los casos en que las materias primas disponibles no contienen la cantidad suficiente de uno de los químicamente necesarios en el crudo.
Los principales materiales correctores son: Diatomeas, Bauxita, Cenizas volantes, Cenizas de pirita, mineral de hierro, polvo de tragante de alto horno, arena
COMPONENTES ADICIONADOS
-Oxido de manganeso -Álcalis : K2O, Na2O
-Azufre -Cloruros -Floruros
FASES MINERALES DEL CLINKER
Al combinarse durante el proceso de sinterización en el horno los cuatro elementos: Calcio, Sílice, Aluminio y Hierro; se producen cuatro nuevos compuestos mineralógicos principales en el clinker, que son:
-El SILICATO TRICALCICO 3CaO.SiO2 (C3S) ALITA
-El SILICATO BICALCICO 2CaO.SiO2 (C2S) BELITA
-El ALUMINATO TRICALCICO 3CaO.Al2O3 (C3S)
-El FERRO – ALUMINATO TETRACALCICO 4CaO . Al2O3 . Fe2O3 (C4AF)
COMERCIALIZACION
La mayor parte del cemento se comercializa en bolsas de 42.5 K. y el resto a granel, de acuerdo a los requerimientos del usuario.Las bolsas por lo general, son fabricadas en papel krap extensible tipo Klupac con variable contenido de hojas, que usualmente están entre dos y cuatro, de acuerdo a los requerimientos de transporte o manipuleo. En algunos casos cuando las condiciones del entorno lo aconseja, van provistas de un refuerzo interior de polipropileno. También la comercialización del cemento en bolsones con capacidad de 1.5 toneladas. Dichos bolsones se conocen como big bag.
ALMACENAMIENTO
La buena disposición que se adopte para el almacenamiento de los insumos del concreto, contribuye a la buena marcha de la obra, y permite la producción eficiente de un concreto de calidad. El diseño general de las instalaciones de almacenamiento, se efectúa en la etapa previa de la construcción, teniendo en cuenta:
•Ubicación y características del área donde se asienta la construcción.
•Espacios disponibles.
•Consumo promedio de concreto de acuerdo al cronograma de la obra
•Consumo máximo y duración del periodo en el cual se realiza la mayor
producción de concreto.
• Forma y medios de aprovisionamiento de los materiales.
• Stock mínimo que es conveniente mantener.
• Ubicación de las mezcladoras o central de mezcla.
• Alternativas y costos para las diferentes instalaciones de almacenamiento.
RECOMENDACIONES
El cemento será almacenado en lugar bien ventilado, seco y bajo cubierta. Los sacos no estarán en contacto directo con la tierra; no se harán pilas superiores a 14 sacos, para períodos de almacenamiento de hasta treinta (30) días, ni de más de siete (7) sacos para períodos más largos. Requisitos especiales serán exigibles en ambientes sujetos a alto porcentaje de humedad atmosférica u otros factores desfavorables.
FABRICAS DE CEMENTO
1. CEMENTOS LIMA:
Fábrica: Atocongo – Lima Proceso: seco
Combustible: Carbón Capacidad instalada de clinker(TM): 1 100 000, 2 580 000
Tipos: Pórtland tipo I Marca Sol
Pórtland puzolanico tipo IP Marca súper cemento atlas
2. CEMENTOS PACASMAYO:
Fábrica: Planta Pacasmayo – La Libertad Proceso: seco
Combustible: Carbón Capacidad instalada de clinker(TM): 150 000, 690 000
Tipos: Pórtland tipo I
Pórtland puzolanico tipo IP
Pórtland tipo II
Pórtland tipo V
Pórtland MS-ASTM C-1157
3. CEMENTO ANDINO:
Fábrica: Condorcocha – Tarma Proceso: seco
Combustible: Carbón Capacidad instalada de clinker(TM): 460 000, 600 000
Tipos: Pórtland tipo I
Pórtland tipo II
Pórtland tipo V
4. CEMENTOS YURA:
Fábrica: Yura - Arequipa Proceso: seco
Combustible: Petróleo Capacidad instalada de clinker(TM): 260 000, 410 000
Tipos: Pórtland tipo I
Pórtland puzolanico tipo IP
Pórtland puzolanico tipo IPM
Cemento de albañilería, marca estuco Flex
5. CEMENTO SUR:
Fábrica: Coracoto – Juliaca Proceso: húmedo
Combustible: Carbón Capacidad instalada de clinker(TM): 92 000, 63 000
Tipos: Pórtland tipo I, marca RUMI
Pórtland puzolanico tipo IP, marca INTI
Pórtland tipo II
Pórtland tipo V
En ingenieria civil y construccion 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, manejable y plástica capaz de fraguar y endurecer al reaccionar con el agua y adquiriendo por ello consistencia pétrea, el hormigon o concreto. Su uso está muy generalizado, siendo su principal función la de aglutinante.
•Historia: 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, hoy”Cementos Lima”
PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS
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 % (Cal)
SiO2 20 % (Sílice)
Al2O3 6 % (Alúmina)
Fe2O3 3 % (Oxido de Fierro)
MgO 1.5 % (Oxido de Magnesio)
K2O + Na2O 1 % (Álcalis)
Perdida por calcinación 2 %
Residuo insoluble 0.5 %
SO3 2 % (Anhídrido Sulfúrico)
CaO Residuo 1 % (Cal libre)
Suma 100%
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
•Calor de hidratación
TIPOS DE CEMENTO
CEMENTO PÓRTLAND: 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
CEMENTOS SIDERÚRGICOS: Es el producto que se obtiene de la mezcla conjunta de clínquer, escoria básica granulada de alto horno y yeso. La escoria básica granulada, es el producto que se obtiene por enfriamiento brusco de la masa fundida no metálica, que resulta en el tratamiento de mineral de hierro, en un alto horno. Si tiene menos de 30% de escoria básica, se denomina Cemento Portland Siderúrgico.
CEMENTO CON AGREGADO A: Es el producto que se obtiene de molienda conjunta con clínquer, agregado tipo A y yeso. El agregado tipo A es una mezcla de sustancias, compuestas por un material cálcico-arcilloso, que ha sido calcinado a temperatura superior a 900 ºC, y otros materiales a base de óxidos de silicio, aluminio y fierro. Si contiene menos del 30% del agregado tipo A se llama Cemento Portland Tipo A, y si tiene entre 30 y 50% se llama Cemento Tipo A.CEMENTO PUZOLÁMICO: Es el producto que se obtiene de la molienda conjunta del clínquer, puzolana y yeso. La Puzolana es el material sílico-aluminoso que, aunque no posee propiedades aglomerantes por si solo, las desarrolla cuando está finamente dividido y en presencia de agua, por reacción química con el hidróxido de calcio, a la temperatura ambiente.
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
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)
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%
CEMENTOS ESPECIALES
-Cemento Pórtland Blanco
-Cemento de Albañilería
-Cementos Aluminosos
-Cementos compuestos
PRODUCCION
MATERIAS PRIMAS PARA LA FABRiCACION DEL CEMENTO:
COMPONENTES CALCAREOS
a) CALIZA
b) LA CRETA
c) LA MARGA
COMPONENTES CORRECTORES
Se añaden en los casos en que las materias primas disponibles no contienen la cantidad suficiente de uno de los químicamente necesarios en el crudo.
Los principales materiales correctores son: Diatomeas, Bauxita, Cenizas volantes, Cenizas de pirita, mineral de hierro, polvo de tragante de alto horno, arena
COMPONENTES ADICIONADOS
-Oxido de manganeso -Álcalis : K2O, Na2O
-Azufre -Cloruros -Floruros
FASES MINERALES DEL CLINKER
Al combinarse durante el proceso de sinterización en el horno los cuatro elementos: Calcio, Sílice, Aluminio y Hierro; se producen cuatro nuevos compuestos mineralógicos principales en el clinker, que son:
-El SILICATO TRICALCICO 3CaO.SiO2 (C3S) ALITA
-El SILICATO BICALCICO 2CaO.SiO2 (C2S) BELITA
-El ALUMINATO TRICALCICO 3CaO.Al2O3 (C3S)
-El FERRO – ALUMINATO TETRACALCICO 4CaO . Al2O3 . Fe2O3 (C4AF)
COMERCIALIZACION
La mayor parte del cemento se comercializa en bolsas de 42.5 K. y el resto a granel, de acuerdo a los requerimientos del usuario.Las bolsas por lo general, son fabricadas en papel krap extensible tipo Klupac con variable contenido de hojas, que usualmente están entre dos y cuatro, de acuerdo a los requerimientos de transporte o manipuleo. En algunos casos cuando las condiciones del entorno lo aconseja, van provistas de un refuerzo interior de polipropileno. También la comercialización del cemento en bolsones con capacidad de 1.5 toneladas. Dichos bolsones se conocen como big bag.
ALMACENAMIENTO
La buena disposición que se adopte para el almacenamiento de los insumos del concreto, contribuye a la buena marcha de la obra, y permite la producción eficiente de un concreto de calidad. El diseño general de las instalaciones de almacenamiento, se efectúa en la etapa previa de la construcción, teniendo en cuenta:
•Ubicación y características del área donde se asienta la construcción.
•Espacios disponibles.
•Consumo promedio de concreto de acuerdo al cronograma de la obra
•Consumo máximo y duración del periodo en el cual se realiza la mayor
producción de concreto.
• Forma y medios de aprovisionamiento de los materiales.
• Stock mínimo que es conveniente mantener.
• Ubicación de las mezcladoras o central de mezcla.
• Alternativas y costos para las diferentes instalaciones de almacenamiento.
RECOMENDACIONES
El cemento será almacenado en lugar bien ventilado, seco y bajo cubierta. Los sacos no estarán en contacto directo con la tierra; no se harán pilas superiores a 14 sacos, para períodos de almacenamiento de hasta treinta (30) días, ni de más de siete (7) sacos para períodos más largos. Requisitos especiales serán exigibles en ambientes sujetos a alto porcentaje de humedad atmosférica u otros factores desfavorables.
FABRICAS DE CEMENTO
1. CEMENTOS LIMA:
Fábrica: Atocongo – Lima Proceso: seco
Combustible: Carbón Capacidad instalada de clinker(TM): 1 100 000, 2 580 000
Tipos: Pórtland tipo I Marca Sol
Pórtland puzolanico tipo IP Marca súper cemento atlas
2. CEMENTOS PACASMAYO:
Fábrica: Planta Pacasmayo – La Libertad Proceso: seco
Combustible: Carbón Capacidad instalada de clinker(TM): 150 000, 690 000
Tipos: Pórtland tipo I
Pórtland puzolanico tipo IP
Pórtland tipo II
Pórtland tipo V
Pórtland MS-ASTM C-1157
3. CEMENTO ANDINO:
Fábrica: Condorcocha – Tarma Proceso: seco
Combustible: Carbón Capacidad instalada de clinker(TM): 460 000, 600 000
Tipos: Pórtland tipo I
Pórtland tipo II
Pórtland tipo V
4. CEMENTOS YURA:
Fábrica: Yura - Arequipa Proceso: seco
Combustible: Petróleo Capacidad instalada de clinker(TM): 260 000, 410 000
Tipos: Pórtland tipo I
Pórtland puzolanico tipo IP
Pórtland puzolanico tipo IPM
Cemento de albañilería, marca estuco Flex
5. CEMENTO SUR:
Fábrica: Coracoto – Juliaca Proceso: húmedo
Combustible: Carbón Capacidad instalada de clinker(TM): 92 000, 63 000
Tipos: Pórtland tipo I, marca RUMI
Pórtland puzolanico tipo IP, marca INTI
Pórtland tipo II
Pórtland tipo V
