cemento - quimica

EL CEMENTO [Seleccione

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INDICE GENERAL

PAGINA

INDICE GENERAL .......................................................................................................................................... 1

INTRODUCCIN ............................................................................................................................................ 2

OBJETIVOS ....................................................................................................................................................... 3

LA HISTORIA DEL CEMENTO EN EL PERU .......................................................................................... 4

LA INDISTRIA DEL CEMENTO ................................................................................................................... 9

FABRICACION DEL CEMENTO ................................................................................................................ 15

IMPACTO AMBIENTAL DE LA INDUSTRIA DEL CEMENTO ........................................................ 15

PROCESO DE LA FABRICACION DEL CEMENTO ............................................................................. 10

TIPOS DE CEMENTO ..................................................................................................................................... 29

PROPIIEDADES FEL CEMENTO ................................................................................................................. 38

ALMACENAMIENTO DEL CEMENTO ................................................................................................... 46

CUIDADOS DEL CEMENTO ..................................................................................................................... 50

PANELES DE CEMENTO .............................................................................................................................. 51

CEMENTO DE FIBRA DE MADERA ........................................................................................................ 53

CEMENTO BARATO ....................................................................................................................................... 54

CEMENTO MODERNO ................................................................................................................................ 55


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El presente informe se trata acerca del cemento que lo podemos definir como un conglomerante formado a partir de una mezcla de calizas y arcillas calcinadas y

posteriormente molidas, que tienela propiedad de endurecer al contacto con el

agua. El cemento mezclado con agregados ptreos (grava y arena) y agua, crea

una mezcla uniforme, maleable y plstica que fragua y se endurece, adquiriendo una consistencia ptrea. Esta mezcla tambin es llamada "concreto"; y por todo lo expresado anteriormente es que su uso est muy generalizado en obras

de construccin e ingeniera civil. Tambin trataremos acerca de la historia del

cemento, tipos de cemento, propiedades del cemento y su proceso de fabricacin, as como otros datos ms especficos acerca de este material de construccin. En el Per la Industria Peruana del Cemento, inicia su actividad productiva en el ao

1924 con la puesta en marcha de la Planta Maravillas, propiedad de la Compaa

Peruana de Cemento Prtland. Hasta mediados de siglo el consumo en otras regiones fue muy reducido, abastecindose mayormente por laimportacin. En 1955 inicia la produccin Cemento Chilca S.A., con una pequea planta en la

localidad del mismo nombre, pasando posteriormente a formar parte de la

Compaa Peruana de Cemento Prtland.

El monopolio que de hecho exista en el pas en el sector cemento, centralizado en la regin capital, fue roto con la formacin de dos empresas privadas descentralizadas, Cementos Pacasmayo S.A., en 1957 y Cemento Andino S.A. en 1958. Posteriormente, la empresa capitalina instal una pequea planta en la localidad de. Juliaca, que inici la produccin en 1963, denominada en la actualidad Cemento Sur S.A. y en 1956 se crea la fbrica de Cemento Yura S.A. en Arequipa. En la actualidad, en el Per, existen 7 empresas productoras de cemento, entre ellas: Cemento Lima, Cemento Pacasmayo, Cemento Andino, Cemento Yura, Cemento Sur, Cemento Selva y Cemento Inca.


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Conocer las caractersticas principales del cemento, sus tipos, para que sirva, as

como su proceso de produccin.

Objetivos especficos Conocer las propiedades fundamentales del cemento, como

el volumen, densidad, peso especfico, etc.

Conocer y mostrar todos los usos que se le pueden dar en el rea de

la construccin civil y ver cmo es que esta beneficia al hombre.

Conocer los tipos de cemento que existen, y las empresas que la distribuyen a

nivel nacional como tambin local.


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La introduccin del cemento en el Per se inicia en la dcada de 1860. En efecto, en 1864 se introdujo en el Arancel de Aduanas, la partida correspondiente al denominado "Cemento Romano", nombre inapropiado que designaba

un producto con calidades hidrulicas desarrollado a iniciosdel siglo. En 1869 se

efectuaron las obras de canalizacin de Lima, utilizando este tipo de cemento. En 1902 la importacin de cemento fue de 4,500 T.M. Posteriormente, en 1904 el Ingeniero Michel Fort public sus estudios sobre los yacimientos calizos de Atocongo, ponderando las proyecciones de su utilizacin industrial para la fabricacin de cemento. En 1916 se constituy la Ca. Nac. de Cemento Prtland para la explotacin de las mencionadas canteras. Las construcciones de concreto con cemento Prtland se inician en la segunda dcada del siglo con elementos estructurales de acero, como el caso de las

bvedas y losas reforzadas de la Estacin de Desamparados y la antigua

casa Oechsle.

Tambin, en algunos edificios del Jr. de la Unin y en el actual teatro Municipal. A partir de 1920 se generaliza la construccin de edificaciones de concreto armado, entre ellos las an vigentes: Hotel Bolvar, Sociedad de Ingenieros, Club Nacional,

el Banco de la Reserva, la Casa Wiesse y otros. Asimismo, se efectan obras

hidrulicas, la primera de ellas la Bocatoma del Imperial, construida en 1921, empleando 5,000 m 3 de concreto. En el perodo 1921 - 1925 se realizan importantes obras de pavimentacin en Lima, dentro de las que debemos incluir la antigua Av. Progreso, an en serviciocon la denominacin de Av. Venezuela. La Industria Peruana del Cemento, inicia su actividad productiva en el ao 1924 con la puesta en marcha de la Planta Maravillas, propiedad de la Compaa Peruana de Cemento Prtland. Hasta mediados de siglo el consumo en otras regiones fue muy reducido, abastecindose mayormente por la importacin. En 1955 inicia la produccin Cemento Chilca S.A., con una pequea planta en la localidad del mismo nombre, pasando posteriormente a formar parte de la Compaa Peruana de Cemento Prtland. El monopolio que de hecho exista en el pas en el sector cemento, centralizado

en la regin capital, fue roto con la formacin de dos empresas

privadasdescentralizadas, Cementos Pacasmayo S.A., en 1957 y Cemento

Andino S.A. en 1958.


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Posteriormente, la empresa capitalina instal una pequea planta en la localidad de. Juliaca, que inici la produccin en 1963, denominada en la actualidad Cemento Sur S.A. y en 1956 se crea la fbrica de Cemento Yura S.A. en Arequipa. El total de la capacidad instalada en el pas es de 3'460,000 TM/A de cemento, lo que significa una disposicin de 163 Kg. de cemento por habitante. El Per ocupa el sexto lugar en la produccin de cemento enLatinoamrica luego Mxico, Brasil, Argentina, Colombia y Venezuela.

De todos los conglomerantes hidrulicos el cemento portland y sus derivados son los ms empleados en la construccin debido a estar formados, bsicamente, por mezclas de caliza, arcilla y yeso que son minerales muy abundantes en la naturaleza, ser su precio relativamente bajo en comparacin con otros materiales y tener unas propiedades muy adecuadas para las metas que deben alcanzar.

Dentro de los conglomerantes hidrulicos entran tambin los cementos de horno alto, los puzolnicos y los mixtos, teniendo todos stos un campo muy grande de empleo en hormigones para determinados medios, as como los cementos aluminosos "cementos de aluminato de calcio", que se aplican en casos especiales.

Los cementos se emplean para producir morteros y hormigones cuando se mezclan con agua y ridos, naturales o artificiales, obtenindose con ellos elementos constructivos prefabricados o construidos "in situ".


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Antecedentes

Hace 5.000 aos aparecen al norte de Chile las primeras obras de piedra unidas por un conglomerante hidrulico procedente de la calcinacin de algas, estas obras formaban las paredes de las chozas utilizadas por los indios.

Los egipcios emplearon morteros de yeso y de cal en sus construcciones monumentales.

En Troya y Micenas, dice la historia que, se emplearon piedras unidas por arcilla para construir muros, pero, realmente el hormign confeccionado con un mnimo de tcnica aparece en unas bvedas construidas cien aos antes de J.C.

Los romanos dieron un paso importante al descubrir un cemento que fabricaban mezclando cenizas volcnicas con cal viva. En Puteoli conocido hoy como Puzzuoli se encontraba un depsito de estas cenizas, de aqu que a este cemento se le llamase "cemento de puzolana".

Con hormign construye Agripa en el ao 27 antes de J.C. el Panten en Roma, que sera destruido por un incendio y reconstruido posteriormente por Adriano en el ao 120 de nuestra era y que, desde entonces, desafi el paso de tiempo sin sufrir daos hasta el ao 609 se transform en la iglesia de Santa Mara de los Mrtires. Su cpula de 44 metros de luz est construida en hormign y no tiene mas huecos que un lucernario situado en la parte superior.


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Historia del cemento portland

Hasta el siglo XVIII puede decirse que los nicos conglomerantes empleados en la construccin fueron los yesos y las cales hidrulicas, sin embargo, es durante este siglo cuando se despierta un inters notable por el conocimiento de los cementos.John Smeaton, ingeniero de Yorkshire (Inglaterra), al reconstruir en 1758 el faro de Eddystone en la costa de Cornish, se encuentra con que los morteros formados por la adicin de una puzolana a una caliza con alta proporcin de arcilla eran los que mejores resultados daban frente a la accin de las aguas marinas y que la presencia de arcilla en las cales, no slo las perjudicaba sino que por el contrario, las mejoraba, haciendo que estas cales fraguasen bajo el agua y que una vez endurecidas fuesen insolubles en ella.

Puede decirse con acierto que el primer padre del cemento fue Vicat a l se debe el sistema de fabricacin que se sigue empleando en la actualiad y que propuso en 1817. Vicat fue un gran investigador y divulgador de sus trabajos; en 1818 public su "Recherches experimentales" y en 1928 "Mortiers et ciments calcaires". En estos trabajos marca la pauta a seguir en la fabricacin del cemento por medio de mezclas calizas y arcillas dosificadas en las proporciones convenientes y molidas conjuntamente. El sistema de fabricacin que emple Vicat fue el de va hmeda y con l marc el inicio del actual proceso de fabricacin. Este gran cientfico en 1853 empieza a estudiar la accin destructiva del agua de mar sobre el mortero y hormign.

En 1824, Joseph Aspdin, un constructor de Leeds en Inglaterra, daba el nombre de cemento portland y patentaba un material pulverulento que amasado con agua y con arena se endureca formando un conglomerado de aspecto parecido a las calizas de la isla de Portland. Probablemente, el material patentado por Aspdin era una caliza hidrulica debido, entre otras cosas, a las bajas temperaturas empleadas en la coccin.

En 1838 Brunel emplea por primera vez un cemento procedente de la fbrica de Aspdin en el que se haba logrado una parcial sinterizacin por eleccin de una temperatura adecuada de coccin. Este cemento se aplic en la construccin de un tnel bajo el ro Tmesis en Londres.Puede decirse que el prototipo del cemento moderno fue producido a escala industrial por Isaac Johnson quien en 1845 logra conseguir temperaturas suficientemente altas para clinkerizar a la mezcla de arcilla y caliza empleada como materia prima.


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El intenso desarrollo de la construccin de ferrocarriles, puentes, puertos, diques, etc., en la segunda mitad del siglo XIX, da una importancia enorme al cemento y las fbricas de ste, especialmente las de cemento natural, empiezan a extenderse por doquier.

Es a partir de 1900 cuando los cementos portland se imponen en las obras de ingeniera y cuando empieza un descenso veloz del consumo de cementos naturales.

Actualmente, el cemento portland ha llegado a una gran perfeccin y es el material industrializado de construccin de mayor consumo Se puede decir que el cemento es el alma del hormign, yendo destinada, prcticamente, toda su produccin a en lazar piedras sueltas para crear el material ptreo que conocemos como hormign.

Las investigaciones llevadas a cabo por los padres del cemento Michaelis y Le Chatelier, en 1870 y 1880, fueron fundamentales y muy meritorias para el desarrollo de este material. En ellas se apoya toda la investigacin actual que emplea tcnicas de anlisis muy sofisticadas y rpidas.


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La Industria Peruana del Cemento, inicia su actividad productiva en el ao 1924 con la puesta en marcha de la Planta Maravillas, propiedad de la Compaa Peruana de Cemento Portland. Hasta mediados de siglo el consumo en otras regiones fue muy reducido, abastecindose mayormente por la importacin. En 1955 inicia la produccin Cemento Chilca S.A., con una pequea planta en la localidad del mismo nombre, pasando posteriormente a formar parte de la Compaa Peruana de Cemento Portland. El monopolio que de hecho exista en el pas en el sector cemento, centralizado en la regin capital, fue roto con la formacin de dos empresas privadas descentralizadas, Cementos Pacasmayo S.A., en 1957 y Cemento Andino S.A. en 1958. Posteriormente, la empresa capitalina instal una pequea planta en la localidad de. Juliaca, que inici la produccin en 1963, denominada en la actualidad Cemento Sur S.A. y en 1956 se crea la fbrica de Cemento Yura S.A. en Arequipa. La capacidad instalada en la Industria del Cemento es la siguiente: (ver cuadro). El total de la capacidad instalada en el pas es de 3'460,000 TM/A de cemento, lo que significa una disposicin de 163 Kg. de cemento por habitante. El Per ocupa el sexto lugar en la produccin de cemento en Latinoamrica luego Mxico, Brasil, Argentina, Colombia y Venezuela.


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1. FABRICAS DE CEMENTO

1. CEMENTOS LIMA:

Fbrica: Atocongo Lima Proceso: seco Combustible: Carbn Capacidad instalada de clinker(TM): 1 100 000, 2 580 000 Tipos: Prtland tipo I Marca Sol Prtland puzolanico tipo IP Marca sper cemento atlas

2. CEMENTOS PACASMAYO: Fbrica: Planta Pacasmayo La Libertad Proceso: seco Combustible: Carbn Capacidad instalada de clinker(TM): 150 000, 690 000 Tipos: Prtland tipo I Prtland puzolanico tipo IP Prtland tipo II Prtland tipo V Prtland MS-ASTM C-1157

3. CEMENTO ANDINO: Fbrica: Condorcocha Tarma Proceso: seco Combustible: Carbn Capacidad instalada de clinker(TM): 460 000, 600 000 Tipos: Prtland tipo I Prtland tipo II Prtland tipo V

4. CEMENTOS YURA: Fbrica: Yura - Arequipa Proceso: seco Combustible: Petrleo Capacidad instalada de clinker(TM): 260 000, 410 000 Tipos: Prtland tipo I Prtland puzolanico tipo IP Prtland puzolanico tipo IPM Cemento de albailera, marca estuco Flex


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La industria del cemento tiene un impacto ambiental negativo importante para la salud, en funcin de su localizacin con relacin a centros poblados.

La industria del cemento incluye las instalaciones con hornos que emplean el proceso hmedo o seco para producir cemento de piedra caliza, y las que emplean agregado liviano para producirlo a partir de esquisto o pizarra. Se utilizan hornos giratorios que elevan los materiales a temperaturas de 1400 C. Las materias primas principales son piedra caliza, arena de slice, arcilla, esquisto, marga y xidos de tiza. Se agrega

slice, aluminio y hierro en forma de arena, arcilla, bauxita, esquisto, mineral de

hierro y escoria de alto horno. Se introduce yeso durante la fase final del proceso.

La tecnologa de hornos de cemento se emplea en todo el mundo. Usualmente,

las plantas de cemento se ubican cerca de las canteras de piedra caliza a fin

de reducir los costos de transporte de materia prima.

Emisiones atmosfricas de una fbrica de cemento sin los controles adecuados

sobre las emisiones atmosfricas.


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Fbrica de cemento en Australia, no se aprecian emisiones atmosfricas dainas.

Impactos ambientales potenciales

Las plantas de cemento pueden tener impactos ambientales positivos en lo que se relaciona con el manejo de los desechos, la tecnologa y el proceso son muy apropiados para la reutilizacin o destruccin de una variedad de materiales

residuales, incluyendo algunos desperdicios peligrosos. Asimismo, el polvo del

horno que no se puede reciclar en la planta sirve para tratar los suelos,

neutralizar los efluentes cidos de las minas, estabilizar los desechos

peligrosos o como relleno para el asfalto.

Los impactos ambientales negativos de las operaciones de cemento ocurren en las siguientes reas del proceso: manejo y almacenamiento de los materiales (partculas), molienda (partculas), y emisiones durante el enfriamiento del horno y la escoria (partculas o "polvo del horno", gases de combustin que contienen monxido (CO) y dixido de carbono (CO2), hidrocarburos, aldehdos, cetonas, y xidos de azufre y nitrgeno). Los contaminantes hdricos se encuentran en los

derrames del material de alimentacin del horno (alto pH, slidos

suspendidos, slidos disueltos, principalmente potasio y sulfato), y el agua de

enfriamiento del proceso (calor residual). El escurrimiento y el lquido lixiviado de

las reas de almacenamiento de los materiales y de eliminacin de los desechos

puede ser una fuente de contaminantes para las aguas superficiales y freticas. El polvo, especialmente la slice libre, constituye un riesgo importante para la salud de los empleados de la planta cuya exposicin provoca la silicosis.


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Emisiones de partculas a la atmsfera

La fabricacin de cemento incluye el transporte de materiales polvorientos o pulverizados desde la cantera de piedra caliza, hasta el embarque del producto terminado para envo. Las partculas son la causa ms importante del impacto ambiental negativo. Los precipitadores electrostticos, o los filtros de bolsa, constituyen un requerimiento rutinario para controlar las emisiones de partculas de los hornos. El control del polvo que resulta del transporte de los materiales es

uno de los desafos ms difciles; las bandas transportadoras, pilas de acopio, y

caminos de la planta, pueden ser causas ms importantes de degradacin de la calidad del aire, que las emisiones del molino y el horno. Se deben emplear recolectores mecnicos de polvo donde sea prctico, por ejemplo, en los

trituradores, transportadores y el sistema de carga. En la mayora de los casos, el

polvo recolectado puede ser reciclado, reduciendo el costo y disminuyendo la produccin de desechos slidos. Se puede mantener limpios los camiones de la

planta con aspiradoras y/o rociadores, a fin de eliminar el polvo atmosfrico

causado por el trfico y el viento. Deben ser cubiertas las pilas de acopio tanto como sea posible. Los camiones que transportan materiales a la planta y fuera de sta deben tener carpas y lmites de velocidad.


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Proceso del Cemento.

En las plantas del proceso "seco", se alimentan al horno las materias primas secas. El nico efluente es elagua de enfriamiento, y sta puede ser eliminada con torres de enfriamiento o piscinas. En el proceso "Hmedo", se alimentan las materias primas al horno en forma de una lechada. En algunos casos, las plantas pueden lixiviar el polvo del horno que se ha recolectado, a fin de eliminar el lcali soluble antes de volver a alimentarlo al horno. En estas plantas, el

rebosamiento del clarificador del proceso de lixiviacin constituye la fuente mas

severa de contaminacin hdrica; requiere neutralizacin (posiblemente mediante carbonicen) antes de descargarlo.

Uso de los hornos de cemento para reciclar o eliminar los desechos

Los desechos de aceite, solventes, residuos de pintura y otros desperdicios inflamables, han sido utilizados como combustibles suplementarios para los hornos de cemento. Esta prctica comenz en los Estados Unidos en 1979, para conservar energa y reducir los costos de combustible, y ha sido satisfactorio en trminos, tanto de la calidad del producto, como el impacto ambiental. Adems, algunos desechos slidos pueden ser utilizados como

combustibles, tal como las llantas gastadas. Los requerimientos de materia

primapueden ser satisfechos, parcialmente, con los desperdicios (rutinariamente

usados) de otras industrias: yesode las plantas de cido fosfrico, piritas tostadas

de la produccin de cido sulfrico, escoria de los altoshornos , y ceniza de las

plantas termoelctricas a carbn.

La alta temperatura de la llama y la naturaleza del producto hacen que los hornos

de cemento sean atractivos para destruir una variedad de materiales orgnicos peligrosos. Manejados correctamente, los hornos constituyen una alternativa mucho menos costosa que los incineradores de desechos. Las pruebas

realizados por la Agencia de Proteccin Ambiental de los EE.UU. y otros, han

demostrado que la destruccin de los compuestos orgnicos, incluyendo PCB y los pesticidas organocloruros y rgano fsforos, iguala o supera los resultados logrados por los incineradores de desperdicios peligrosos que operan a temperaturas ms bajas. Muchos compuestos metlicos txicos pueden ser quemados en los hornos de cemento en cantidades que sean suficientemente pequeas, y que no afecten negativamente la calidad del producto, ni la seguridad, porque se vinculan a la escoria y llegan a formar parte del producto. El plomo, sin embargo, requiere atencin especial; hasta la mitad de la cantidad introducida sale del horno y se precipita con el polvo del horno. El reciclaje del polvo aumenta la concentracin del plomo hasta el punto en que ste, tambin, se vincula a la escoria, pero una cantidad pequea (0.2 a 1.0 por ciento) se escapa con los gases de la chimenea. Talium se emite con el humo del horno, es decir, no se liga a los slidos. Los estudios del comportamiento del mercurio, hasta la dcada de los 90, han sido inconcluyentes.


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La fabricacin del cemento es una actividad industrial del procesado de minerales que se divide en 3 etapas bsicas: Obtencin de las materias primas (materiales calcreos y arcillas principalmente), para conseguir la composicin deseada de xidos reactivos al agua en la produccin del clinker. Molienda y coccin de las materias primas, se realiza con equipos mecnicos rotatorios que reducen el tamao de las partculas de materias para que las reacciones qumicas de coccin en el horno, puedan realizarse de forma adecuada. El material obtenido debe ser homogeneizado para garantizar la calidad del producto final de la coccin o clinker y la correcta operacin del horno . Molienda del cemento, con equipos mecnicos, sometiendo la mezcla de materiales a impactos de cuerpos metlicos o fuerzas de compresin elevadas, junto con la molienda conjunta del clinker, yeso (en proporciones bajas, su funcin es de retardador de fraguado) y otros materiales denominados adiciones (que son los que dan caractersticas especiales a los cementos) termina la fabricacin del cemento. El grado de finura de molido da las caractersticas resistentes, as, a mayor finura de molido aumenta la clase resistente. Almacenamiento, en silos para servir ensacado o a granel


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La materia prima para la elaboracin del cemento (caliza, arcilla, arena, mineral de hierro y yeso) se extrae de canteras o minas y dependiendo de la dureza y ubicacin del material, el sistema de explotacin y equipos utilizados vara.

Una vez extrada la materia prima es reducida a tamaos que puedan ser

procesados por los molinos de crudo. La etapa de homogeneizacin puede ser por va hmeda o por va seca, dependiendo de si se usan corrientes de aire o agua para mezclar los materiales. En el proceso hmedo la mezcla de materia prima es bombeada a balsas de homogeneizacin y de all hasta los hornos en donde se produce el Clinker a temperaturas superiores a los 1500 C. En el proceso seco, la materia prima es homogeneizada en patios de materia prima con el uso de maquinarias especiales. En este proceso el controlqumico es ms eficiente y el consumo de energa es menor, ya que al no tener que eliminar el agua aadida con el objeto de mezclar los materiales, los hornos son

ms cortos y el Clinker requiere menos tiempo sometido a las altas temperaturas.

El Clinker obtenido, independientemente del proceso utilizado en la etapa de homogeneizacin, es luego molido con pequeas cantidades de yeso para finalmente obtener cemento. Explotacin de materia prima. De las canteras de piedra se extrae la caliza, y las arcillas a travs de barrenacin detonacin con explosivos. Transporte de materia prima. Una vez que las grandes masas de piedra han sido fragmentadas, se transportan a la planta en camiones o bandas. Trituracin. El material de la cantera es fragmentado en las trituradoras, cuya tolva recibe la materia prima, que por efecto de impacto o presin son reducidos a un tamao mximo de una o media pulgada.


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Pre-homogeneizacin. Es la mezcla proporcional de los diferentes tipos de arcilla, caliza o cualquier otro material que lo requiera. Almacenamiento de materia prima. Cada uno de los materias primas es transportado por separado a silos en donde son dosificados para la produccin de diferentes tipos de cemento. Molienda de materia prima. Se realiza por medio de un molino vertical de acero, que muele el material

mediante la presin que ejerce tres rodillos cnicos al rodar sobre una mesa

giratoria de molienda. Se utilizan tambin para esta fase molinos horizontales, en

cuyo interior el material es pulverizado por medio de bolas de acero.

Homogeneizacin de harina cruda. Se realiza en los silos equipados para lograr una mezcla homognea del material. Calcinacin.

Es la parte medular del proceso, donde se emplean grandes hornos rotatorios en

cuyo interior a 1,400 C la harina cruda se transforma en Clinker, que son pequeos mdulos gris obscuro de 3 a 4 cm. Molienda de cemento.

El Clinker es molido a travs de bolas de acero de diferentes tamaos a su paso

por las dos cmaras del molino, agregando el yeso para alargar el tiempo de fraguado del cemento.


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Envase y embarque del cemento. El cemento es enviado a los silos de almacenamiento; de los que se extrae por sistemas neumticos o mecnicos, siendo transportado a donde ser

envasado en sacos de papel, o surtido directamente a granel. En ambos casos se

puede despachar en camiones, tolvas de ferrocarril o barcos. El departamento de estudios econmicos nos dice que las tcnicas de proceso de produccin del cemento son: Trituracin y molienda de la materia prima Las principales 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 elaboracin del Clinker y del cemento. Otras materias primas son minerales de fierro (hematita) y slice, los cuales se aaden en cantidades pequeas para obtener la composicin adecuada. Homogeneizacin y mezcla de la materia prima 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 composicin adecuada, dependiendo del tipo de cemento que se busque elaborar, obtenindose el polvo crudo.


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Calcinacin del polvo crudo: obtencin del clinker Una vez homogeneizado el polvo crudo, se procede a calcinarlo en hornos que

funcionan a altas temperaturas (hasta alcanzar los 1450 grados centgrados), de

modo que se "funden" sus componentes y cambia la composicin qumica de la mezcla, transformndose en Clinker.

Transformacin del Clinker en cemento Posteriormente el Clinker se enfra y almacena a cubierto, y luego se le conduce a la molienda final, mezclndosele con yeso (retardador del fraguado), puzolana (material volcnico que contribuye a la resistencia del cemento) y caliza, entre otros aditivos, en cantidades que dependen del tipo de cemento que se quiere

obtener. Como resultado final se obtiene el cemento.

La mayoria de libros nos dicen que los componentes bsicos para la fabricacin

del cemento son el xido de calcio, xido de slice, almina y el xido de hierro.

La materia prima necesaria para tener las cantidades correctas de los componentes bsicos es una mezcla de materiales calcreos (piedra caliza) y arcillosos.


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Para la fabricacin de cemento es el siguiente: Explotacin de Canteras y Trituracin El primer paso, entonces, para la fabricacin del cemento es buscar depsitos de roca para asegure tengan las caractersticas necesarias para obtener un cemento de calidad. La cal es el componente que se encuentra en mayor cantidad en el Clinker del cemento y su origen se debe a la descomposicin del carbonato de calcio por medio del calor. Como se dijo anteriormente, se usa una variedad de elementos como materia prima, los cuales se pueden clasificar segn su contenido de carbonatos de calcio de la siguiente manera: Calizas: Portadoras en abundancia de carbonato de calcio (75 - 100%). Margas: Su contenido de carbonato de calcio es de 40 - 75% y van acompaadas de slice y productos arcillosos. Arcillas: Principalmente contienen slice combinada con almina y otros componentes como xidos de hierro, sodio y potasio. Generalmente los materiales crudos enunciados no cumplen por completo los requerimientos qumicos del cemento, por este motivo se utilizan los denominados "correctores" que proporcionan los elementos minoritarios faltantes. Calcinacin La siguiente etapa es la coccin de la materia prima. En el mtodo de va seca, la harina almacenada en los silos de homogenizacin se lleva a una torre de precalentamiento, que tiene una temperatura entre 900 y 1,000 C. El calor proviene de gases producidos por la combustin del

combustible del horno, el cual puede ser carbn, gas o aceites combustibles.

El objetivo del precalentamiento es el de ahorrar energa, ya que se aprovecha el calor emanado por los hornos. En el mtodo de va hmeda no se precalienta la pasta, sino que sta es transportada por bombas centrfugas a los hornos. En ambos casos se lleva el material a un horno, el cual es un largo cilindro de acero revestido interiormente con ladrillos refractarios, y que gira alrededor de su eje longitudinal, con una pequea pendiente descendente. La velocidad de rotacin vara de 0 a 150 revoluciones por hora, y a travs de ese movimiento el material sigue sus reacciones qumicas para formar los compuestos del clnker. En el horno se distinguen las siguientes etapas, las cuales son: secado, calcinacin, clnkerizacin y enfriamiento.


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El secado: Se da en el material proveniente del mtodo de va hmeda. Calcinacin: En esta zona de calcinacin los carbonatos de calcio y de magnesio se disocian en xido de calcio y magnesio respectivamente. Clnkerizacin: En la etapa de clnkerizacin es donde se producen las reacciones qumicas ms complejas del proceso, transformndose la materia prima en un nuevo material llamado clnker, que tiene la forma de pelotillas verde-grisceas de unos 12 mm de dimetro. Existe una gran variedad de cementos segn la materia prima base y los procesos utilizados para producirlo, que se clasifican en procesos de va seca y procesos de va hmeda. El proceso de fabricacin del cemento comprende cuatro etapas principales: Extraccin y molienda de la materia prima Homogeneizacin de la materia prima Produccin del Clinker

Molienda de cemento

La materia prima para la elaboracin del cemento (caliza, arcilla, arena, mineral de hierro y yeso) se extrae de canteras o minas y, dependiendo de la dureza y ubicacin del material, se aplican ciertos sistemas de explotacin y equipos. Una vez extrada la materia prima es reducida a tamaos que puedan ser procesados

por los molinos de crudo.


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La etapa de homogeneizacin puede ser por va hmeda o por va seca, dependiendo de si se usan corrientes de aire o agua para mezclar los materiales. En el proceso hmedo la mezcla de materia prima es bombeada a balsas de homogeneizacin y de all hasta los hornos en donde se produce el clnker a temperaturas superiores a los 1500 C. En el proceso seco, la materia prima es homogeneizada en patios de materia prima con el uso de maquinarias especiales. En este proceso el control qumico es ms eficiente y el consumo de energa es menor, ya que al no tener que eliminar el agua aadida con el objeto de mezclar los materiales, los hornos son ms cortos y el clnker requiere menos tiempo sometido a las altas temperaturas. El clnker obtenido, independientemente del proceso utilizado en la etapa de homogeneizacin, es luego molido con pequeas cantidades de yeso para finalmente obtener cemento. En otra versin de lo que seria el roceso del cemento tenermos lo siguiente.

PROCESO FABRICACIN DEL CEMENTO

1. OBTENCION DE LA MATERIA PRIMA

El proceso de fabricacin del cemento comienza con la obtencin de la materia prima

en La Cantera: caliza y marga.


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2. TRITURACION

Una vez extrada la materia prima mediante voladuras se transporta con Dumpers a la

machacadora o trituradora de martillos para conseguir un tamao no mayor de 6 cm. de

dimetro. Desde aqu se transporta mediante cintas a la nave de Prehomo.

3. PREHOMOGENEIZACIN

Nave de prehomo (prehomogeneizacin). Lugar donde se almacena la materia antes de

ser llevada al molino de crudo.

4. MOLINO DE CRUDO Y MACHACADORA

Transforma la materia prima, que le entra a travs de bsculas, en polvo fino (harina).De

aqu un elevador la transporta a los silos de crudo.

5. INTERCAMBIADOR DE CICLONES


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El sistema del horno comprende una torre de ciclones para intercambio de calor en la

que se precalienta el material en contacto con los gases provenientes del horno. La

harina, procedente de los silos, es subida mediante un elevador a la parte ms alta del

intercambiador para que desde all coja temperatura (450 C) hasta su entrada al horno.

6. HORNO DE CLNKER.

Tubo cilndrico de 460 metros de dimetro, 75 metros de largo y una inclinacin del 3 %.

La harina, que llega del intercambiador, por la inclinacin del horno y su giro, va

avanzando hacia la zona de mxima temperatura (1800 C) donde se funde y se

convierte en clnker (bolas de materia fundida).

7. ENFRIADOR.

Lugar por donde, a travs de parrillas mviles, pasa el clnker e inyectndole aire se baja

su temperatura hasta 35 C aproximadamente.


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8. ALMACENAMIENTO DE CLNKER EN SILO O NAVE

Una vez el clnker abandona el enfriador es transportado por una rastra

de cangilones (tipo noria) a los lugares de almacenamiento.

9. YESO Y ADICIONES

Este es el lugar para el almacenaje de los diferentes componentes bsicos del cemento:

yeso, caliza y ceniza.

10. MOLINO DE CEMENTO

El molino tiene dos cmaras separadas por un tabique y en cuyo interior hay bolas

metlicas de diferentes tamaos (desde 90 mm. a 10 mm. de dimetro). Los diferentes

componentes del cemento llegan al molino a travs de bsculas, la primera cmara

rompe el clnker, la segunda le da finura. El cemento sale del molino aspirado por un

ventilador.


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11. ALMACENAMIENTO

Una vez extrado el cemento del molino y analizado por rayos X, con la ayuda de un

Robot (Macario), se enva por medio de cintas transportadoras de goma a los silos de

almacenamiento.

12. EMPAQUE Y DISTRIBUCION

Esta ltima etapa consiste en empacar el cemento fabricado en bolsas de50 kilo, teniendo mucho cuidado con diversos factores que puedanafectar la calidad del cemento, luego se transporta y se distribuye concuidados especiales


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Reaccin de las partculas de cemento con el agua 1. Periodo inicial: las partculas con el agua se encuentran en estado de disolucin, existiendo una intensa reaccin exotrmica inicial. Dura aproximadamente diez minutos. 2. Periodo durmiente: en las partculas se produce una pelcula gelatinosa, la cual inhibe la hidratacin del material durante una hora aproximadamente. 3. nicio de rigidez: al continuar la hidratacin de las partculas de cemento, la pelcula gelatinosa comienza a crecer, generando puntos de contacto entre las partculas, las cuales en conjunto inmovilizan la masa de cemento. Tambin se le llama fraguado. Por lo tanto, el fraguado sera el aumento de la viscosidad de una mezcla de cemento con agua. 4. Ganancia de resistencia: al continuar la hidratacin de las partculas de cemento, y en presencia de cristales de CaOH2, la pelcula gelatinosa (la cual est saturada en este punto) desarrolla unos filamentos tubulares llamados agujas fusiformes, que al aumentar en nmero generan una trama que aumenta la resistencia mecnica entre los granos de cemento ya hidratados. 5. Fraguado y endurecimiento: el principio de fraguado es el tiempo de una pasta de cemento de difcil moldeado y de alta viscosidad. Luego la pasta se endurece y se transforma en un slido resistente que no puede ser deformado. El tiempo en el que alcanza este estado se llama final de fraguado.

Se pueden establecer dos tipos bsicos de cementos:

1. de origen arcilloso: obtenidos a partir de arcilla y piedra caliza en proporcin

1 a 4 aproximadamente

2. de origen puzolnico: la puzolana del cemento puede ser de origen

orgnico o volcnico.

Existen diversos tipos de cemento, diferentes por su composicin, por sus

propiedades de resistencia y durabilidad, y por lo tanto por sus destinos y usos.

Desde el punto de vista qumico se trata en general de una mezcla de silicatos y

aluminatos de calcio, obtenidos a travs del cocido de calcreo, arcilla y arena. El

material obtenido, molido muy finamente, una vez que se mezcla con agua se

hidrata y solidifica progresivamente. Puesto que la composicin qumica de los

cementos es compleja, se utilizan terminologas especficas para definir las

composiciones.


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El cemento portland

Artculo principal: Cemento Portland

El poso de cemento ms utilizado como aglomerante para la preparacin

del hormign es el cemento portland, producto que se obtiene por la pulverizacin

del clinker portlandcon la adicin de una o ms formas de yeso (sulfato de calcio).

Se admite la adicin de otros productos siempre que su inclusin no afecte las

propiedades del cemento resultante. Todos los productos adicionales deben ser

pulverizados conjuntamente con el clinker. Cuando el cemento portland es

mezclado con el agua, se obtiene un producto de caractersticas plsticas con

propiedades adherentes que solidifica en algunas horas y endurece

progresivamente durante un perodo de varias semanas hasta adquirir

suresistencia caracterstica. El proceso de solidificacin se debe a un proceso

qumico llamado hidratacin mineral.

Con el agregado de materiales particulares al cemento (calcreo o cal) se obtiene

el cemento plstico, que fragua ms rpidamente y es ms fcilmente trabajable.

Este material es usado en particular para el revestimiento externo de edificios.


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Normativa

La calidad del cemento portland deber estar de acuerdo con la norma ASTM C

150. En Europa debe estar de acuerdo con la norma EN 197-1. En Espaa los

cementos vienen regulados por la Instruccin para recepcin de cementos RC-08,

aprobada por el Real Decreto 956/2008 de 6 de junio.

Cementos portland especiales

Los cementos portland especiales son los cementos que se obtienen de la misma

forma que el portland, pero que tienen caractersticas diferentes a causa de

variaciones en el porcentaje de los componentes que lo forman.

Portland frrico

Imagen al microscopio del cemento portland frrico.

El portland frrico est caracterizado por un mdulo de fundentes de 0,64. Esto

significa que este cemento es muy rico en hierro. En efecto se obtiene

introduciendo cenizas de pirita o minerales de hierro en polvo. Este tipo de

composicin comporta por lo tanto, adems de una mayor presencia de

Fe2O3(oxido ferroso), una menor presencia de 3CaOAl2O3 cuya hidratacin es la

que desarrolla ms calor.


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Por este motivo estos cementos son particularmente apropiados para ser

utilizados en climas clidos. Los mejores cementos frricos son los que tienen

un mdulo calcreo bajo, en efecto estos contienen una menor cantidad de

3CaOSiO2, cuya hidratacin produce la mayor cantidad decal libre (Ca(OH)2).

Puesto que la cal libre es el componente mayormente atacable por las aguas

agresivas, estos cementos, conteniendo una menor cantidad, son ms resistentes

a las aguas agresivas que el plastico.

Cementos blancos

Contrariamente a los cementos frricos, los cementos blancos tienen un mdulo

de fundentes muy alto, aproximadamente 10. Estos contienen por lo tanto un

porcentaje bajsimo de Fe2O3. EI color blanco es debido a la falta del hierro que le

da una tonalidad griscea al Portland normal y un gris ms oscuro al cemento

ferrico. La reduccin del Fe2O3 es compensada con el agregado de fluorita (CaF2)

y decriolita (Na3AlF6), necesarios en la fase de fabricacin en el horno.para

bajar la calidad del tipo de cemento que hoy en da hay 4: que son tipo I 52,5,

tipo II 52,5, tipo II 42,5 y tipo II 32,5;tambin llamado pavi) se le suele aadir una

cantidad extra de caliza que se le llama clinkerita para rebajar el tipo, ya que

normalmente el clinker molido con yeso sera tipo I


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Cementos de mezclas

Los cementos de mezclas se obtienen agregando al cemento Portland normal

otros componentes como la puzolana. El agregado de estos componentes le da a

estos cementos nuevas caractersticas que lo diferencian del Portland normal.

Cemento puzolnico

Se denomina puzolana a una fina ceniza volcnica que se

extiende principalmente en la regin del Lazio y la Campania, su nombre deriva

de la localidad de Pozzuoli, en las proximidades de Npoles, en las faldas

del Vesubio. Posteriormente se ha generalizado a las cenizas volcnicas en otros

lugares. Ya Vitruvio describa cuatro tipos de puzolana: negra, blanca, gris y roja.

Mezclada con cal (en la relacin de 2 a 1) se comporta como el cemento

puzolnico, y permite la preparacin de una buena mezcla en grado de fraguar

incluso bajo agua.

Esta propiedad permite el empleo innovador del hormign, como ya haban

entendido los romanos: El antiguo puerto de Cosa (puerto) fue construido con

puzolana mezclada con cal apenas antes de su uso y colada bajo agua,

probablemente utilizando un tubo, para depositarla en el fondo sin que se diluya

en el agua de mar. Los tres muelles son visibles todava, con la parte sumergida

en buenas condiciones despus de 2100 aos.

La puzolana es una piedra de naturaleza cida, muy reactiva, al ser muy porosa y

puede obtenerse a bajo precio. Un cemento puzolnico contiene

aproximadamente:

55-70% de clinker Portland

30-45% de puzolana

2-4% de yeso

Puesto que la puzolana se combina con la cal (Ca(OH)2), se tendr una menor

cantidad de esta ltima. Pero justamente porque la cal es el componente que es

atacado por lasaguas agresivas, el cemento puzolnico ser ms resistente al

ataque de stas.


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Por otro lado, como el 3CaOAl2O3 est presente solamente en el componente

constituido por el clinker Portland, la colada de cemento puzolnico desarrollar

un menor calor de reaccin durante el fraguado. Este cemento es por lo tanto

adecuado para ser usado en climas particularmente calurosos o para coladas de

grandes dimensiones.

Se usa principalmente en elementos en las que se necesita alta impermeabilidad

y durabilidad.

Cemento siderrgico

La puzolana ha sido sustituida en muchos casos por la ceniza de carbn

proveniente de las centrales termoelctricas, escoria de fundiciones o residuos

obtenidos calentando elcuarzo. Estos componentes son introducidos entre el 35

hasta el 80%. El porcentaje de estos materiales puede ser particularmente

elevado, siendo que se origina a partir de silicatos, es un material potencialmente

hidrulico. sta debe sin embargo ser activada en un ambiente alcalino, es decir

en presencia de iones OH-. Es por este motivo que debe estar presente por lo

menos un 20% de cemento Portland normal. Por los mismos motivos que el

cemento puzolnico, el cemento siderrgico tiene mala resistencia a las aguas

agresivas y desarrolla ms calor durante el fraguado.


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Otra caracterstica de estos cementos es su elevada alcalinidad natural, que lo

rinde particularmente resistente a la corrosin atmosfrica causada por los

sulfatos.

Tiene alta resistencia qumica, de cidos y sulfatos, y una alta temperatura al

fraguar.

Cemento de fraguado rpido

El cemento de fraguado rpido, tambin conocido como "cemento romano

prompt natural", se caracteriza por iniciar el fraguado a los pocos minutos de su

preparacin con agua. Se produce en forma similar al cemento Portland, pero con

el horno a una temperatura menor (1.000 a 1.200 C).1 Es apropiado para

trabajos menores, de fijaciones y reparaciones, no es apropiado para grandes

obras porque no se dispondra del tiempo para efectuar una buena aplicacin.

Aunque se puede iniciar el fraguado controlado mediante retardantes naturales

(E-330) como el cido ctrico, pero aun as si inicia el fraguado aproximadamente

a los 15 minutos (a 20 C). La ventaja es que al pasar aproximadamente 180

minutos de iniciado del fraguado, se consigue una resistencia muy alta a la

compresin (entre 8 a 10 MPa), por lo que se obtiene gran prestacin para

trabajos de intervencin rpida y definitivos. Hay cementos rpidos que pasados

10 aos, obtienen una resistencia a la compresin superior a la de algunos

hormigones armados (mayor a 60 MPa).


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Cemento aluminoso

El cemento aluminoso se produce principalmente a partir de la bauxita con

impurezas de xido de hierro (Fe2O3), xido de titanio (TiO2) y xido de

silicio (SiO2). Adicionalmente se agrega xido de calcio o bien carbonato de

calcio. El cemento aluminoso tambin recibe el nombre de cemento fundido,

pues la temperatura del horno alcanza hasta los 1.600 C, con lo que se alcanza

la fusin de los componentes. El cemento fundido es colado en moldes para

formar lingotes que sern enfriados y finalmente molidos para obtener el producto

final.

El cemento aluminoso tiene la siguiente composicin de xidos:

35-40% xido de calcio

40-50% xido de aluminio

5% xido de silicio

5-10% xido de hierro

1% xido de titanio

Su composicin completa es:

60-70% CaOAl2O3

10-15% 2CaOSiO2

4CaOAl2O3Fe2O3

2CaOAl2O3SiO2

Por lo que se refiere al xido de silicio, su presencia como impureza tiene que ser

menor al 6 %, porque el componente al que da origen, es decir el

(2CaOAl2O3SiO2) tiene pocas propiedades hidrfilas (poca absorcin de agua).

Reacciones de hidratacin

CaOAl2O3+10H2O CaOAl2O310H2O (cristales hexagonales)

2(CaOAl2O3)+11H2O 2CaOAl2O38H2O + Al(OH)3 (cristales + gel)

2(2CaOSiO2)+ (x+1)H2O 3CaO2SiO2xH2O + Ca(0H)2 (cristales + gel)

Mientras el cemento Portland es un cemento de naturaleza bsica, gracias a la

presencia de cal Ca(OH)2, el cemento aluminoso es de naturaleza

sustancialmente neutra.


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La presencia del hidrxido de aluminio Al(OH)3, que en este caso se comporta

como cido, provocando la neutralizacin de los dos componentes y dando como

resultado un cemento neutro.

El cemento aluminoso debe utilizarse en climas fros, con temperaturas inferiores

a los 30 C. En efecto, si la temperatura fuera superior, la segunda reaccin de

hidratacin cambiara y se tendra la formacin de 3CaOAl2O36H2O (cristales

cbicos) y una mayor produccin de Al(OH)3, lo que llevara a un aumento del

volumen y podra causar fisuras.


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Buena resistencia al ataque qumico.

Resistencia a temperaturas elevadas. Refractario.

Resistencia inicial elevada que disminuye con el tiempo. Conversin interna.

Se ha de evitar el uso de armaduras. Con el tiempo aumenta la porosidad.

Uso apropiado para bajas temperaturas por ser muy exotrmico.

Est prohibido el uso de cemento aluminoso en hormign pretensado. La vida til

de las estructuras de hormign armado es ms corta.

El fenmeno de conversin (aumento de la porosidad y cada de la resistencia)

puede tardar en aparecer en condiciones de temperatura y humedad baja.

El proyectista debe considerar como valor de clculo, no la resistencia mxima

sino, el valor residual, despus de la conversin, y no ser mayor de 40 N/mm2.

Se recomienda relaciones A/C 0,4, alta cantidad de cemento y aumentar los

recubrimientos (debido al pH ms bajo).

Propiedades fsicas del cemento de aluminato de calcio

Fraguado: Normal 2-3 horas.

Endurecimiento: muy rpido. En 6-7 horas tiene el 80% de la resistencia.

Estabilidad de volumen: No expansivo.

Calor de hidratacin: muy exotrmico.

Aplicaciones

El cemento de aluminato de calcio resulta muy adecuado para:

Hormign refractario.

Reparaciones rpidas de urgencia.

Basamentos y bancadas de carcter temporal.

Cuando su uso sea justificable, se puede utilizar en:

Obras y elementos prefabricados, de hormign en masa o hormign no

estructural.


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Determinados casos de cimentaciones de hormign en masa.

Hormign proyectado.

No resulta nada indicado para:

Hormign armado estructural.

Hormign en masa o armado de grandes volmenes.(muy exotrmico)

Es prohibido para:

Hormign pretensado en todos los casos.

Usos comunes del cemento de aluminato de calcio

Alcantarillados.

Zonas de vertidos industriales.

Depuradoras.

Terrenos sulfatados.

Ambientes marinos.

Como mortero de unin en construcciones refractarias.

Carreteras.


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Propiedades fsicas y mecnicas del cemento Fraguado y endurecido El fraguado es la prdida de plasticidad que sufre la pasta de cemento. La velocidad de fraguado viene limitado por las normas estableciendo un periodo de tiempo, a partir del amasado, dentro del cual debe producirse el principio y fin del fraguado. Este proceso es controlado por medio del ensayo de la aguja de Vicat (NB 063; ASTM C191), que mide el inicio y fin del fraguado en mediciones de penetraciones cada 15 min, de la siguiente manera: Inicio del Fraguado.- Cuando la aguja no penetra ms de 25 mm en la pasta. Se recomienda que una vez iniciado el fraguado el cemento ya deba estar totalmente colocado y no debe moverse de su lugar, ya que se originaran fisuras. Fin del Fraguado.- Cuando la aguja no deja marcas e la superficie de la pasta.

Falso Fraguado o endurecimiento prematuro.- Se manifiesta por un endurecimiento rpido del hormign poco despus del mezclado. Si este es resultado de la deshidratacin del yeso durante el proceso de molido, por lo general desaparecer con un mezclado adicional. Si es resultado de lainteraccin cemento aditivo, es posible que se requieran agua y mezclado adicionales para mitigar el problema.


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Fraguado por compactacin En ocasiones, en el manejo del cemento a granel, se encuentra que el cemento presenta cierta dificultad para fluir o que fluye mal. Este "fraguado por compactacin", no tiene efecto sobre las propiedades del cemento para producir el hormign. El problema suele ser la humedad, instalaciones de manejo inadecuadamente diseadas o haber dejado que el cemento se asentara, por demasiado tiempo sin moverlo. El fraguado por compactacin puede presentarse en donde, durante el trnsito, la vibracin ha eliminado la mayor parte del aire que rodea las partculas de cemento, como en los vagones de ferrocarril. Se puede tener una situacin semejante en los silos de almacenamiento. Por lo general, la aplicacin de chorros de aire esponjar bastante el cemento como para permitir que fluya. El uso de sustancias para ayudar a la pulverizacin del cemento ha reducido de manera significativa los problemas de flujo. Los sistemas modernos de aireacin, los vibradores adecuados para los depsitos y los depsitos y silos correctamente diseados experimentan pocos problemas, en caso de haberlos. III. 3.2 Finura Influye decisivamente en la velocidad de reacciones qumicas que tienen lugar durante el fraguado y el principio de este. Al entrar en contacto con el agua, los granos de cemento solo se hidratan en una profundidad de 0,01 mm, por lo que si dichos granos fuesen muy gruesos, su rendimiento sera muy pequeo, al quedar en su interior un ncleo prcticamente inerte.

Si el cemento posee una finura excesiva, su retraccin y calor de hidratacin sern muy altos, se vuelve ms susceptible a la meteorizacin y disminuye su resistencia a las aguas agresivas, lo que en general resulta muy perjudicial. La finura influye sobre las propiedades de ganancia de resistencia, en especial hasta un envejecimiento de 7 das. Por esta razn, el cemento del Tipo III se muele ms fino que los otros tipos. Aun cuando las especificaciones (NB 011; ASTM C150) sealan una finura mnima la mayor parte de los cementos sobrepasan este mnimo en entre un 20 y un 40%.


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Una seal prctica de que las partculas son muy pequeas, es cuando durante el almacenamiento y manejo, una cantidad muy pequea de humedad pre-hidrata el cemento. Algunos usuarios especifican un mnimo de finura, en un esfuerzo por minimizar la contraccin por secado del hormign. Resistencia mecnica

La velocidad de endurecimiento del cemento depende de las propiedades qumicas y fsicas del propio cemento y de las condiciones de curado, como son la temperatura y la humedad. La relacin agua/cemento (A/C) influye sobre el valor de la resistencia ltima, con base en el efecto del agua sobre la porosidad de la pasta. Una relacin A/C elevada produce una pasta de alta porosidad y baja resistencia. La resistencia es medida a los 3, 7 y 28 das, teniendo estas que cumplir los valores mnimos.


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Para determinar la resistencia a la compresin, se realiza el ensayo de Compresin (NB 470; ASTM C109), en el cual se usan cubos de mortero de 5 cm. por lado, con una relacin constante agua/cemento de 0.485, y para los cementos con puzolana se calcula esta relacin, segn el contenido de puzolana, hasta lograr la consistencia especificada. El mortero para las pruebas consta de una parte de cemento y 2.75 partes de arena graduada estndar, mezclados con agua. Los cubos de mortero se preparan en moldes que se compactan en 2 capas con una varilla normalizada, se deja secar en una cmara con humedad mayor al 90%. Luego se desmolda y se coloca en agua saturada de Oxido de Calcio a una temperatura entre 23 a 25C. El ensayo se lleva a cabo en la mquina de compresin, donde se colocan los cubos y se les aplica presin, hasta la rotura. Los cubos son curados unas 24 horas en los moldes, luego son removidos de estos y son sumergidos en agua con cal hasta el momento de realizarse el ensayo.

Expansin El exceso de cal libre o de magnesia en el cemento da por resultado expansin y la desintegracin del hormign hecho con ese cemento. En el caso de la cal libre, se debe a partculas de esta que no llegan a combinarse con los dems componentes y que van aumentando de volumen hasta explotar.


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En el caso de la magnesia se debe a la formacin de la periclasa, formada por el oxido de magnesio que se origina cuando el clinker no ha sido enfriado rpidamente al salir del horno. La expansin producida por el magnesio se presenta a largo plazo, produciendo fisuras, por lo cual la Norma limita la cantidad de oxido de magnesio al 6.0%. III. 3.5 Fluidez La fluidez es una medida de la consistencia de la pasta de cemento expresada en trminos del incremento del dimetro de un espcimen moldeado por un medio cono, despus de sacudir un nmero especifico de veces. Mesa de sacudida.- Ensayo de fluidez

Componentes qumicos del cemento El proceso de fabricacin del cemento comienza con la obtencin de las materias primas necesarias para conseguir la composicin deseada para la produccin del clinker. Los componentes bsicos para el cemento Prtland son: CaO, obtenida de materiales ricos en cal, como la piedra caliza rica en CaCO3, con impurezas de SiO2, Al2O3 y MgCO3, de Margas, que son calizas acompaadas de slice y productos arcillosos, conchas marinas, arcilla calcrea, greda, etc. SiO2 y Al2O3, obtenidos de Arcilla, arcilla esquistosa, pizarra, ceniza muy fina o arena para proporcionar slice y almina. Fe2O3, que se obtiene de mineral de hierro, costras de laminado o algn material semejante para suministrar el hierro o componente ferrfero.


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Con los dos primeros componentes se produce cemento Prtland blanco, el tercero es un material fundente que reduce la temperatura de calcinacin necesaria para la produccin del cemento gris. Esta disminucin en la temperatura, hace que sea ms econmico en su fabricacin, en relacin al cemento blanco, aunque ambos poseen las mismas propiedades aglomerantes. El nmero de materias primas requeridas en cualquier planta depende de la composicin qumica de estos materiales y de los tipos de cemento que se produzcan. Para llevar a cabo una mezcla uniforme y adecuada, las materias primas se muestrean y analizan en forma continua, y se hacen ajustes a las proporciones mientras se realiza el mezclado. Extraccin.- El proceso industrial comienza con la extraccin de las materias primas necesarias para la fabricacin del cemento, tales como piedra caliza, yeso, oxido de hierro y puzolana. La extraccin se realiza en canteras a cielo abierto mediante perforaciones y voladuras controladas, para luego ser transportadas por palas y volquetas a la trituradora.


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Normalmente, los cementos no permanecen almacenados por mucho tiempo, pero se pueden almacenar por largos perodos sin presentar deterioro. El cemento es un material sensible a la humedad; si se mantiene seco, va a retener su calidad; es extremadamente durable y puede ser usado despus de muchos aos si es debidamente almacenado sin que entre en contacto con la humedad. Luego de largos perodos de almacenamiento, puede presentar grumos por el efecto de compactacin de bodega. Estos grumos se pueden deshacer fcilmente al rodar el saco en el suelo. La normativa nacional: Reglamento Tcnico de Costa Rica RTCR 383:2004 publicado en la gaceta y vigente a partir de marzo del 2005, establece un perodo mximo de 45 das para comercializar el producto, con el fin de minimizar problemas de almacenamiento. Cuando el cemento se encuentre debidamente almacenado se puede hacer uso del mismo luego de perodos ms extensos, sin que este pierda sus caractersticas. Holcim en sus centros de distribucin garantiza la mejor prctica de almacenamiento del cemento tanto en silo como ensacado y estibado, asegurando que no entre en contacto con la humedad del ambiente, evitando as que la calidad del producto se vea afectada. Adems se asegura una rotacin del producto en nuestras bodegas tal que permita a nuestros clientes el tiempo suficiente para comercializar el producto dentro de los parmetros de la normativa vigente. Si es cemento en sacos, deber almacenarse sobre parrillas de madera o piso de tablas; no se apilar en hileras superpuestas de ms de 14 sacos de altura para almacenamiento de 30 das, ni de ms de 7 sacos de altura para almacenamientos hasta de 2 meses. Para evitar que el cemento envejezca indebidamente, despus de llegar al rea de las obras, el contratista deber utilizarlo en la misma secuencia cronolgica de su llegada. No se utilizar bolsa alguna de cemento que tenga ms de dos meses de almacenamiento en el rea de las obras, salvo que nuevos ensayos demuestren que est en condiciones satisfactorias.


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La buena disposicin que se adopte para el almacenamiento de los insumos del concreto, contribuye a la buena marcha de la obra, y permite la produccin eficiente de un concreto de calidad.

El diseo general de las instalaciones de almacenamiento, se efecta en la etapa

previa de la construccin, teniendo en cuenta entre otros los siguientes parmetros:

Ubicacin y caractersticas del rea donde se asienta la construccin. Espacios disponibles. Consumo promedio de concreto de acuerdo al cronograma de la obra. Consumo mximo y duracin del perodo en el cual se realiza la mayor

produccin de concreto. Forma y medios de aprovisionamiento de los materiales. Stock mnimo que es conveniente mantener. Ubicacin de las mezcladoras de la central de mezcla. Evaluacin de las alternativas de instalaciones de almacenamiento

aplicables.


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El cemento que se mantiene seco conserva sus caractersticas. Almacenado en

envase estancos o en ambientes de temperatura y humedad controlada, su

duracin ser indefinida. En las obras se requiere adoptar disposiciones adecuadas para que el cemento se mantenga en buenas condiciones, por un espacio de tiempo determinado. Lo esencial es conservar el cemento seco, para lo cual debe cuidarse que no sea afectado por la accin de la humedad directa, adems se evitar la accin

del aire hmedo.

En obras grandes o en aquellos casos en el que el cemento deba almacenarse por un tiempo considerable, se deber proveer una bodega, de tamao adecuado sin aberturas ni negritas, que pueda mantener el ambiente lo ms seco posible. En los casos en que sea previsible la presencia de lluvias, el techo tendr la pendiente adecuada. El piso deber ser de preferencia de tablas, que se elevan sobre el suelo natural

para evitar el paso de la humedad. Eventualmente se pueden usar tarimas de

madera.

Las bolsas se debern apilar juntas, de manera de minimizar la circulacin del

aire, dejando un espacio alrededor de las paredes.

Las puertas y las ventanas debern estar permanentemente cerradas.

El apilamiento del cemento, por periodos no mayores de 60 das, podr llegar hasta una altura de doce bolsas. Para mayores periodos de almacenamiento el lmite recomendado es el de ocho bolsas, para evitar la compactacin del cemento.

Las bolsas de cemento se dispondrn de manera que se facilite su utilizacin de

acuerdo al orden cronolgico de recepcin, a fin de evitar el envejecimiento de determinadas partidas. No deber aceptarse, de acuerdo a lo establecido en la norma, bolsas deterioradas o que manifiesten seales de endurecimiento del cemento. En obras pequeas, o cuando el cemento va a estar almacenado en periodos cortos de no ms de 77 das, puede almacenarse con una mnima proteccin, por ejemplo, sobre una base afirmada de concreto pobre y la proteccin de una

cobertura, con lonas o lminas de plstico.

Las cubiertas debern rebasar los bordes para evitar la penetracin de la lluvia a la plataforma.


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El recubrimiento deber afirmarse en la parte inferior y si es posible en la

superficie para evitar que sea levantada por el viento. En todos los casos el piso deber estar separado del terreno natural y asegurar que se mantenga seco. El cemento puede conservarse indefinidamente, sin deteriorarse, en la medida que este protegido de la humedad, incluyendo la existente en el aire. En

lasplantas de hormign, en las obras y en el transporte de larga duracin, el

cemento tiende a deteriorarse, por lo que deben observarse ciertas precauciones para su almacenamiento. Cemento en bolsas El almacenamiento del cemento embolsado debe hacerse en un deposito cerrado impermeable. Se recomienda observar las siguientes reglas:

Apilar las bolsas sobre una plataforma elevada del piso del local, y separar las pilas de las paredes

Apilar las bolsas de modo de minimizar la circulacin de aire entre ellas

Cubrir las pilas con laminas de plstico resistente

Almacenar las bolsas de modo de ir utilizndolas en el mismo orden en que las fue recibiendo

Evitar periodos de almacenamiento superiores a los sesenta das

No arrojar las bolsas desde lo alto ni arrastrarlas por el piso

Las bolsas inferiores pueden presentar grumos blandos de compactacin.

Cemento a granel El cemento almacenado en los grandes silos de las plantas de cemento de distribucin puede permanecer largos periodos sin deteriorarse. Para minimizar la formacin de grumos duros durante el transporte

y almacenamiento a granel, se recomienda

Inspeccionar peridicamente la estanqueidad de las compuertas de carga de

los vehculos de transporte a granel.

Mantener las compuertas cerradas cuando no se las usa.

Usar sistemas de aire comprimido con trampas de agua.

Inspeccionar regularmente los silos por posibles grumos o pegas.


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50

El tiempo de almacenamiento bajo buenas condiciones, para no tener variaciones en la calidad o en las propiedades del cemento es de 90 das. Para lograr esto se debe tener los siguientes cuidados:

Primeramente garantizar todos los puntos mencionados en

el almacenamiento de Cemento antes dicho.

Generalmente el enduramiento prematuro es divido al MAL o DEFICIENTE

almacenamiento. El cemento es un producto perecedero que depende principalmente del tipo de almacenamiento que se le de.

Las bolsas de papel que contienen al cemento tienen que cumplir con normas

establecidas, en nuestro caso tenemos solo dos hojas de 110grs cada una que garantiza lo solicitado, este papel es de ultima tecnologa con propiedades elsticas para mejorar el manejo del producto. Otras compaas utilizan cuatro hojas pero son de 50 grs solamente de espesor, adems no son las hojas elsticas por carecer de tecnologa. En el laboratorio se hacen las pruebas respectivas de GRAMATURA de las bolsas recibidas antes de su utilizacin. La Fabrica de Cemento Camba.-

En todo el proceso de fabricacin y posterior manipuleo del cemento se tiene

un estricto control de calidad y cuidado del producto para su mejor

conservacin. En el despacho o entrega del producto se cuida que salga con la debida proteccin.


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Un panel de cemento es una combinacin de cemento y fibras de refuerzo, formado en hojas de 4 pies por 8 pie (u hojas de 3 pies por 5 pie) y 1 / 4 a 1 / 2 pulgada de espesor, que se utilizan normalmente como una tabla de respaldo de baldosas. Los paneles de cemento pueden ser clavados o atornillados a los postes de madera o acero para crear un sustrato para el azulejo vertical y horizontal, unido a la madera contrachapada para pisos, mostradores de cocina y salpicaderos.

Se puede utilizar en el exterior de los edificios como base para el yeso exterior (estuco) y para el sistema de acabado en s. Los paneles de cemento aaden resistencia al impacto y fuerza a la superficie de la pared, en comparacin con las juntas resistentes de yeso y agua. Los paneles de cemento tambin se fabrican en lminas delgadas con cementos modificados con polmeros, los cuales se doblan para utilizarse en las superficies curvas. Los tableros de cemento son principalmente de: 1. Cemento en condiciones de servidumbre. 2. Tableros de partculas. 3. Fibras de cemento.


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El cemento en condiciones de servidumbre y los tableros de partculas han usado escamas de madera como refuerzo, mientras que en los paneles de fibras de cemento utilizan como refuerzo fibra de celulosa, que es un extracto de la planta. El cemento acta como aglutinante en los dos casos. Las propiedades de resistencia al fuego de los tableros de partculas de cemento en condiciones de servidumbre y en los tableros de fibra de cemento son los mismos. En trminos de capacidad de carga, los tableros de partculas tienen mayor capacidad que los paneles de fibra de cemento. Los tableros de partculas de cemento se pueden fabricar a partir de 6 mm a 40 mm de espesor, por lo que es muy adecuado para aplicaciones de soporte de carga. Estas placas estn hechas de una mezcla homognea y se forman como una sola capa de espesor. Los tableros de fibra de cemento son ms utilizados en aplicaciones decorativas y pueden fabricarse a partir de 3 mm a 20 mm de espesor. Los tableros de fibra se hacen en capas de espesor muy delgado, lo que hace muy difcil la fabricacin de tableros con gran espesor.

Ventajas y desventajas de los paneles de cemento. Como una caja de respaldo de baldosas, los paneles de cemento tienen un mejor rendimiento a largo plazo, ya que no enfrentan los principales daos de algunos productos, como el papel o el yeso. Adems no produce moho ni hongos y no se descomponen fsicamente en la presencia continua de humedad o filtraciones. Los paneles de cemento no son realmente resistentes al agua, pero son altamente resistentes a la humedad que absorbe y tiene excelentes propiedades de secado. En las zonas expuestas continuamente al agua (es decir, duchas) se recomienda una barrera de impermeabilizacin detrs de los tableros o como un producto con llana, aplicado a la cara de las juntas detrs del sistema de acabado. Desventajas Una desventaja importante de la placa de cemento es el peso por metro cuadrado . Es aproximadamente el doble de las placas de yeso, por lo que el manejo por una persona es difcil. El corte de la placa de cemento tambin se debe hacer con puntas de carburo, herramientas y hojas de sierra.


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Debido a su dureza, la perforacin previa de elementos de sujecin es recomendada. Por ltimo, la placa de cemento es inicialmente ms cara que el panel de yeso resistente al agua, pero pueden proporcionar mayor valor a largo plazo

El Cemento de fibra de madera es un material compuesto, fabricado en todo el mundo. Est hecho de madera (por lo general con los residuos) picada ms un agregado, especialmente calificado, que luego se mineraliza y se combina con el cemento Portland. El cemento de fibra de madera se utiliza para la fabricacin de una amplia variedad de productos, principalmente para la industria de la construccin (productos con formas concretas y aisladas). Es conocido por su uso en los proyectos de certificacin LEED y en otros tipos de construccin. El material en s es 100% reciclable y es conocido por sus propiedades aislantes y acsticas. El cemento de fibra de madera es comnmente conocido bajo la marca Duriso


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Un cemento es un polvo o sustancia que fragua y se endurece de forma independiente y puede obligar a otros materiales a juntarse. La palabra cemento es huella de los romanos, los cuales utilizaron el opus caementicium, trmino para describir la mampostera de hormign moderno, que se hizo de piedra triturada con cal viva como aglutinante. La ceniza volcnica y los aditivos de ladrillo pulverizado se agregaron a la cal viva para obtener un ligante hidrulico, esto cre el relato del cemento, cimentum o cment.El cemento utilizado en la construccin se caracteriza por ser hidrulico o no hidrulico. Los cementos hidrulicos (por ejemplo, cemento Portland) se endurecen debido a las reacciones qumicas de hidratacin que se producen independientemente del contenido de agua en la mezcla, ya que se pueden endurecer incluso bajo el agua o cuando estn constantemente expuestos al clima hmedo.La reaccin qumica se produce cuando el polvo de cemento anhidro se mezcla con agua, produciendo hidratos que no son solubles en agua. Los cementos no hidrulicos por ejemplo, cal y yeso, se deben mantener secos a fin de conservar su fuerza. El uso ms importante de cemento es la produccin de cemento y concreto, la unin de los ridos naturales o artificiales que forman un material de construccin fuerte y duradero frente a los efectos ambientales. El concreto no se debe confundir con el cemento porque el cemento se refiere al material usado para obligar a los materiales agregados de concreto a juntarse. El concreto es una combinacin de cemento y agregados. No se sabe donde fue descubierto por primera vez, pero una combinacin de puzolana y cal hidratada no produce una mezcla hidrulica, sino que se concreta a partir de dichas mezclas y fueron utilizadas por primera vez a gran escala por los ingenieros romanos. Se utiliza tanto puzolanas naturales (trass o piedra pmez) como las puzolanas artificiales (ladrillos de tierra o barro) en estos hormigones. Muchos excelentes ejemplos de estructuras a partir de estos hormigones se mantienen en pie, en particular la enorme cpula monoltica del Panten de Roma y las Termas de Caracalla. El vasto sistema de acueductos romanos tambin hizo uso extensivo del cemento hidrulico.


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El uso del hormign estructural desapareci en la Europa medieval, aunque los hormigones puzolnicos dbiles continen siendo utilizados como un ncleo relleno en paredes de piedras y columnas

Los cementos modernos comenzaron a desarrollarse desde el inicio de la Revolucin Industrial (hacia el ao 1800), impulsado por tres necesidades principales: El estucado hidrulico para el acabado de edificios de ladrillo en climas hmedos. 2- Los morteros hidrulicos para la construccin de mampostera de las obras del puerto, entre otros, en contacto con agua del mar. 3- El desarrollo de hormigones fuertes. En Gran Bretaa, la piedra de construccin de calidad se hizo cada vez ms cara durante un perodo de rpido crecimiento y se convirti en una prctica comn para la construccin de edificios de prestigio con los ladrillos industriales nuevos y para terminar un estuco para imitar la piedra. Las cales hidrulicas se vieron favorecidas por esto, pero la necesidad de un tiempo de fraguado rpido foment el desarrollo de nuevos cementos. El ms famoso fue el de Parker cemento romano. Este fue desarrollado por James Parker en los 80s y, finalmente patentado en el ao 1960.


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Este material utilizado por los romanos, era un cemento natural hecho por septaria quemada, ndulos que se encuentran en los depsitos de ciertas arcillas y que contienen minerales de la arcilla y el carbonato de calcio. Los ndulos quemados fueron molidos hasta obtener un polvo fino. Este producto, hecho en un mortero con arena, es empleado entre 5-15 minutos. El xito del cemento romano, fue dirigido por otros productos fabricados por la competencia, en la combustin de mezclas artificiales de arcilla y yeso El yeso de cemento es una mezcla de yeso adecuado, compactado por arena, cemento portland y agua . Este se aplica normalmente a los interiores y exteriores de mampostera, para lograr una superficie lisa. El interior de las superficies a veces recibe una capa final de yeso. Las paredes construidas con ladrillos de valores, son normalmente pegados mientras que las paredes no estn cubiertas. Varios revoques de cemento se utilizan tambin como especialidades aeroslicas a prueba de fuego. Estos por lo general, requieren el uso de la vermiculita como agregado ligero. Usos en la arquitectura El yeso tambin se puede utilizar para crear complejos detalles para interiores. Estos pueden ser geomtricos, simulando madera o piedra, o naturalista, simulando las hojas, enredaderas y flores. En el arte Muchos de los grandes cuadros en Europa, como la Sixtina de Miguel ngel, utilizaron estas tcnicas de forma artstica. Lo que significa que estn pintados en una fina capa de yeso hmedo, llamado intonaco (el trmino general para el yeso en italiano).


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Los pigmentos se hunden en esta capa para que el yeso se convierta en el medio de retencin de ellos, lo que explica la excelente durabilidad del fresco. El trabajo adicional se puede agregar en seco, en la parte superior de la pasta (tambin seca) aunque esto suele ser menos durarero

cemento - quimica

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