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CEMENTO PORTLAND

En el mundo existen una gran variedad de tipos de cementos

La norma ASTM especifica:

-8 tipos de cemento Pórtland, ASTM C150: I, IA, II, IIA, III, IIIA, IV, V.

-6 tipos de cemento hidráulico mezclado, ASTM C595: IS, IP, P, I(PM), I(SM), S.

Tipo IS.- Cemento Pórtland con escoria de alto horno

Tipo IP.- Cemento Pórtland con adicion Puzolanica.

Tipo P.- Cemento Pórtland con puzolana para usos cuando no se requiere alta resistencia

inicial. Tipo I (PM).- Cemento Pórtland con Puzolana modificado.

Tipo I (SM).- Cemento portland con escoria, modificado.

Tipo S.- Cemento con escoria para la combinacion con cemento Portland en la fabricación de

concreto y en combinacion con cal hidratada en la fabricación del mortero de albañilería.

-3 tipos de cemento para mampostería, ASTM C91: N, M, S.

TIPO I, cemento común, para usos generales, es el que más se emplea para fines

estructurales cuando no se requieren de las propiedades especiales especificadas para los

otros cuatro tipos de cemento.

En las tablas 1.5 y 1.6 se dan diferentes características para los cementos Tipo I.

ESPECIFICACIONES

Norma Boliviana NB 011

Norma Española UNE 80-301

Tipo I I

Categoría resistente 40 45

Composición

clinker % 95-100 95-99

componentes adicionales % 0 a 5 1 a 5

Requerimientos Químicos

Perdidas por calcinación, % Máx. 5,0 5,0

Residuo insoluble, % Máx. 3,0 5,0

Trióxido de azufre, % Máx. 3,5 4,5

Oxido de magnesio, % Máx. 6,0 -

Requerimientos Físicos

Resistencia a la compresión, Mpa

Mínima a los :3 días 17,0 -

7 días 25,0 30,0

28 días 40,0 45,0

Fraguado Vicat

Mínimo inicial, Minutos 45 60

Máximo final, Horas 10 12

Superficie especifica mínima, cm2/g 2600 -

Expansión

Autoclave, % máximo 0,8 -

Le Chatelier, mm máx. 10 10

TABLA 1.6 ESPECIFICACIONES QUÍMICAS PARA LOS CEMENTOS TIPO I

CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS TIPO DE CEMENTO

(NB 061) I IP IF P

Perdida por calcinación (% máx.) 5 7 7 8

Residuo insoluble (% máx.) 3 - 5 -

Trióxido de azufre (S03) (% máx.) 3,5 4 4 4

Oxido de magnesio (MgO) (% máx.) 6 6 6 6

Puzolanicidad 8 o 15 días - - - > 0

TIPO II, cemento modificado para usos generales y se emplea cuando se prevé una

exposición moderada al ataque por sulfatos o cuando se requiere un moderado calor

de hidratación. Estas características se logran al imponer limitaciones en el contenido

de C3A y C3S del cemento. El cemento tipo II adquiere resistencia con más lentitud que

el tipo I; pero a final de cuentas, alcanza la misma resistencia. Este tipo de cemento se usa

en el hormigón expuesto al agua de mar.

TIPO III, cemento de alta resistencia inicial , recomendable cuando se necesita

una resistencia temprana en una situación particular de construcción. Este cemento se

obtiene por un molido más fino y un porcentaje más elevado de C3A y C3S. El hormigón tiene

una resistencia a la compresión a los 3 días aproximadamente igual a la resistencia a la

compresión a los 7 días para los tipos I y II y una resistencia a la compresión a los 7 días casi

igual a la resistencia a la compresión a los 28 días para los tipos I y II. Sin embargo, la

resistencia última es más o menos la misma o menor que la de los tipos I y II.

Dado que el cemento tipo III tiene un gran desprendimiento de calor, no se debe usar en

hormigones masivos. Con un 15% de C3A presenta una mala resistencia a los

sulfatos. El contenido de C3A puede limitarse al 8% para obtener una resistencia

moderada a los sulfatos o a 5% cuando se requiere alta resistencia.

TIPO IV. Cemento de bajo calor de hidratación. Los porcentajes de C2S y C4AF son

relativamente altos; El bajo calor de hidratación en el cemento tipo IV se logra limitando los

compuestos que más influyen en la formación de calor por hidratación, o sea, C3A y

C3S. Dado que estos compuestos también aportan la resistencia inicial de la mezcla de

cemento, al limitarlos se tiene una mezcla que gana resistencia con lentitud. Este cemento se

usa para estructuras de hormigón masivo, con bajas relaciones superficie/volumen. Requiere

mucho más tiempo de curado que los otros tipos.

TIPO V. Cemento resistente a los sulfatos . La resistencia al sulfato se logra

minimizando el contenido de C3A (≤5%), pues este compuesto es el más susceptible al

ataque por sulfatos.

Este tipo se usa en las estructuras expuestas a los sulfatos alcalinos del suelo o del

agua, a los sulfatos de las aguas freáticas y para exposición al agua de mar.

Las resistencias relativas de los hormigones preparados con cada uno de los cinco tipos de

cemento se comparan en la tabla 1.9, a cuatro edades diferentes; en cada edad, se

han normalizado los valores de resistencia para comparación con el hormigón de cemento

tipo I.

TABLA 1.7 CARACTERÍSTICAS DE LOS CEMENTOS PÓRTLAND*

Tipo* DescripciónCaracterísticasOpcionales

I Uso General 1, 5

II Uso general; calor de hidratación moderado y resistencia moderada a los sulfatos

1, 4, 5

III Alta resistencia inicial 1, 2, 3, 5IV Bajo calor de hidratación 5V Alta resistencia a los sulfatos 5, 6

Características Opcionales1. Aire incluido, IA, IIA, IIIA.2. Resistencia moderada a los sulfatos: C3A máximo, 8%.3. Alta resistencia a los sulfatos: C3A máximo, 5%.4. Calor de hidratación moderado: calor máximo de 290 kJ/kg (70cal/g) a los 7días, o la suma de C3S y C3A, máximo 58%.5. Álcali bajo: máximo de 0.60%, expresado como Na2O equivalente.6. El limite de resistencia Alternativa de sulfatos esta basado en el ensayo deexpansión de barras de mortero.

(*) Para cementos especificados en la ASTM C 150.

TABLA 1.8 COMPOSICIÓN TÍPICA DE LOS COMPUESTOS DE LOSCEMENTOS PÓRTLAND

Tipo de cemento

Compuesto %Perdida porCalcinación%

CaO Libre %

C3SC2SC3A C4AF MgO SO3

I 55 19 10 7 2.8 2.9 1 1

II 51 24 6 11 2.9 2.5 0.8 1

III 57 19 10 7 3 3.1 1 1.6

IV 28 49 4 12 1.8 1.9 0.9 0.8

V 38 43 4 9 1.9 1.8 0.9 0.8

TABLA 1.9 RESISTENCIAS DE LOS CEMENTOS TIPO I, II, III, IV Y V

En el mundo existen una gran variedad de tipos de cementos-8 tipos de cemento Pórtland, ASTM C150: I, IA, II, IIA, III, IIIA, IV, V.




28 días 3 meses


Tipo P.- Cemento Pórtland con puzolana para usos

Tipo I (SM).- Cemento portland con

100 100

cuando no se requiere alta resistencia inicial. Tipo I (PM).- Cemento Pórtland con Puzolana modificado.

escoria, modificado.

Tipo S.- Cemento con escoria para la combinacion con cemento Portland en la fabricación de concreto y en combinacion con cal hidratada en la fabricación del mortero de albañilería.

-3 tipos de cemento para mampostería, ASTM C91: N, M, S.

96 100

En el mundo existen una gran variedad de tipos de cementos


110 100

-8 tipos de cemento Pórtland, ASTM C150: I, IA, II, IIA, III, IIIA, IV, V.



62 100


Tipo P.- Cemento Pórtland con puzolana para usos cuando no se requiere alta resistencia inicial. Tipo I (PM).- Cemento Pórtland con Puzolana modificado.

Tipo I (SM).- Cemento portland con escoria, modificado.

85 100

CON INCLUSIÓN DE AIRE, ASTM C150: TIPO IA, IIA Y IIIA,.. Estos tipos tienen una

composición semejante a las de los tipos I, II y III, excepto que durante la fabricación, se

muele junto con estos últimos un agente inclusor de aire. Este constituye un mal método

para obtener aire incluido, ya que

no se puede hacer variar la dosis del agente para compensar otros factores que

influyan en el contenido de aire en el hormigón.

Estos cementos se usan para la producción de hormigón expuesto a heladas severas.

CEMENTOS MEZCLADOS ASTM C595: TIPO IS, IP, P, I(PM), I(SM), S. Estos cementos

consisten en mezclas, que se muelen juntas, de clinker y ceniza muy fina, puzolana natural o

calcinada, o bien, escoria, dentro de los límites en porcentaje especificados de los

componentes. También pueden consistir en mezclas de cal de escoria y cal de puzolana. En

general, pero no necesariamente, estos cementos dan lugar a una resistencia mayor a la

reacción álcali-agregado, al ataque por sulfato y al ataque del agua de mar, pero

requieren un curado de mayor duración y tienden a ser menos resistentes a los daños

por la sal para deshelar y descongelar. Dan lugar a una menor liberación de calor y es posible

que ganen resistencia con mayor lentitud, en especial a bajas temperaturas.

Cementos Puzolánicos1.- Endurecen más lentamente, en especial en ambiente frío, yrequierenen general más agua de amasado que el Pórtland normal; pero a largo plazo llegan asuperar las resistencias de este, confiere al hormigón una elevada densidad,disminuyendo su porosidad y haciéndolo mas compacto, lo que aumenta su resistencia química. Todo ello lo hace recomendable para gran numero de obras(canales, pavimentos. obras en aguas muy puras o ambientes medianamente agresivos, hormigonados bajo agua, obras marítimas, etc.).

Cemento de Alto Horno.- Se obtiene por enfriamiento brusco en agua de la ganga fundida procedente de procesos siderúrgicos. Dado su contenido en calcombinada, la escoria no es una simple puzolana, sino que tiene de por si propiedadeshidráulicas, es decir, que es un verdadero cemento, fragua y endurece muylentamente, por lo que debe ser acelerada por la presencia de algo que libere cal, como el clinker de Pórtland.

Estos cementos presentan poca retracción y un débil calor de hidratación, por lo quepueden ser utilizados sin riesgo en grandes macizos. A cambio y por la misma razón,son muy sensibles a las bajas temperaturas, que retardan apreciablemente suendurecimiento, por lo que no deben utilizarse por debajo de los + 5 ºC.

PARA MAMPOSTERÍA, ASTM C91, TIPO N, S Y M . Son cementos de baja resistencia utilizados

exclusivamente en albañilería. El tipo M tiene la resistencia más alta, alcanzando

20MPa. Una característica de este tipo de cemento es su mayor plasticidad. Este tipo se usa también para revoque;

asimismo, suele contener una piedra caliza finamente molida junto con el clinker y un plastificante inclusor de

aire. Una marca que se encuentra en el mercado es CALCEMIT.

CEMENTO BLANCO. Este tipo cumple con los requisitos del tipo I o del tipo III, o los deambos. En él se utilizan materias primas de bajo hierro y bajo manganeso y un apagadoespecial para producir un color blanco puro.API especial 10 para pozos petroleros. Este tipo consta de varias clases y está diseñado para satisfacer las condiciones de presión y temperatura elevadas que seencuentran en la inyección de grout en los pozos petroleros. Este tipo produce una pasta aguada de baja viscosidad y fraguado lento, tan líquida como es posible para facilitar elbombeo a presión en los pozos profundos. Es de bajo contenido de C3A, de molido grueso y no puede contener alguna sustancia para ayudar a la pulverización.

TIPOS EXPANSIVOS. Estos tipos se usan para inhibir la contracción del hormigón y minimizar el agrietamiento. Tienen baja resistencia al sulfato.

CEMENTOS DE ALTA ALÚMINA. Este tipo contiene aluminatos de calcio, en lugarde silicatos de calcio. Tiene una elevada resistencia temprana (a las 24hrs) y propiedades refractarias. Puede experimentar un 40% de regresión en la resistencia después de secar durante un periodo de 6 meses, si el hormigón no se mantiene frío durante las primeras 24 h después de mezclar y vaciar.

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