UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA
ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA
CIVIL
TECNOLOGIA DE MATERIALES
Ing. Elena Quevedo Haro
Definición
Según El Reglamento Nacional de Edificaciones, Norma
E-060 (Concreto Armado), Capitulo I – Articulo 2 – 2.1.
Definiciones; refiere:
«Que el Cemento es, Material Pulverizado que por
Adición de una cantidad conveniente de agua forma
una pasta aglomerante capaz de endurecer, tanto
bajo el agua como en el aire. Quedan excluidas las
cales hidráulicas, las cales aéreas y los yesos.
NORMA ITINTEC 334.001.
De otro lado, define al Cemento Portland, Producto
obtenido por la pulverización del Clinker portland
con la adición eventual de sulfato de calcio. Se
admite la adición de otros productos que no
excedan al 1% en peso del total siempre que la
norma correspondiente establezca que si inclusión
no afecta las propiedades del cemento resultante.
Todos los productos adicionados deberán ser
pulverizados conjuntamente con el Clinker.
NORMA ITINTEC 334.001.
En palabras sencillas, es el producto que se obtiene al
cocer en un horno a elevadas temperaturas (1.400°1.800°) y en la debida proporción, piedra, caliza y
arcilla obteniéndose el Clinker al q se añade piedra de
yeso y la mezcla se muele en molinos hasta convertirla
en polvo q es el cemento.
 En otras palabras es, la
mezcla de arcilla y piedra
caliza sometida a altas temperaturas comienza a
transformarse en liquido. Una vez enfriada se forman
gran cantidad de piedras de pequeño tamaño que son
conocidas con el nombre de CLINKER.
 Composición química: CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3 y
otros compuestos
Propiedades
PROPIEDADES FISICAS
 Peso específico.- corresponde al material en estado
compacto. En el Perú se considera un valor de 2.97 y se
rige por la norma ASTM C188.
 Fineza.- Puede ser fino o más fino dependiendo del
grado de molienda que tengan las piedras o rocas.
Quiere decir el área ocupada por un grano de cemento.
Existen dos métodos para determinar la fineza:
 El aparato de bleine
 El turbilimetro de Wagner
 Contenido de aire.- La presencia en cantidad
excesiva en el cemento disminuye la capacidad de
resistencia.
 Fraguado.- se refiere al estado fluido y sólido. El
tiempo de inicio del fraguado del cemento es al as 4
horas de haber sido vaciado.
 Resistencia.- es la capacidad de soportar esfuerzos sin
fallar.
• Refracción y expansión.- Propiedad por la cual el
cemento cambia de volumen, si hace calor se dilata y si
hace frio se contrae produciendo fisuras.
• Calor de hidratación.- el cemento libera una cantidad
de calor que depende de la composición química y a
fineza del cemento.
• Estabilidad de volumen.- Se refiere a la
compacidad que tiene el cemento para obtener un
volumen constante una vez halla fraguado.
• Fisuración.- Producido por los cambios en el
volumen del concreto.
PROPIEDADES QUIMICAS
 La propiedad de liga de las pastas de cemento Pórtland
se debe a la reacción química entre el cemento y el
agua llamada hidratación. Cuatro de ellos conforman
el 90% o más de el peso del cemento porland son: el
silicato tricálcico, el silicato dicálcico, el aluminato
tricalcico y el aluminio ferrito tetracálcico. Además de
estos componentes principales, algunos otros
desempeñan papeles importantes en el proceso de
hidratación.
PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS
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
Ejemplo: Norma C-150 ASTM
Finura
Superficie
especifica Blaine
3270 cm^2/gr
Estabilidad de
volumen
Expansión de autoclave
0.2%
Tiempo de
fraguado
Prueba Vicat:
Fraguado inicial
2h 48m
Final 3h 55m
Resistencia a la
compresión
3 días: 170kg/cm^2
7 días: 225kg/cm^2
28 días: 265Kg/cm^2
Contenido de
aire
9.0%
Proceso de Fabricación
1.
EXTRACCION DE CANTERAS
2. CHANCADO
5. MOLINO DE CEMENTO
3. MOLINO DE CRUDO 4. HORNEADO
6. ENSACADO
2
1
Trituración
y
Prehomoge
nización
3
Molienda
de Harina
Cruda
4
Clinkerización
Extracción
de Materia
Prima
CEMENTO
PORTLAND
6
Empaque y
Despacho
5
Molienda
de
Cemento
Video de Proceso de Fabricación – Cemento
Así se hace el cemento.avi
como se hace el cemento.avi
ACOTANDO …
Fragua del Cemento
 Amasado
el cemento con agua se produce su
endurecimiento o petrificación, en un periodo de tiempo
más o menos corto. Este endurecimiento es debido
principalmente a la hidratación y consecuente
cristalización de los componentes.
 En el proceso de petrificación del cemento, se pueden
distinguir dos etapas perfectamente marcadas. La primera
se llama fragua y Ia segunda endurecimiento.
 La fragua es la perdida de plasticidad o de fluidez que sufre
la pasta de cemento con el transcurso del tiempo y que hace
que esta soporte, sin dejar huellas aparentes, la presión
suave de un objeto exterior.
 El endurecimiento es la mayor resistencia estructural que
va adquiriendo el cemento con el transcurso del tiempo.
 En el fraguado hay que distinguir dos periodos: el principio
de la fragua y el final de la fragua o conclusión de la fragua.
 El principio de la fragua es el tiempo transcurrido desde el
momento en que se vierte el agua del amasado, hasta aquel
en que la pasta pierde parcialmente, la plasticidad.
 El final del fraguado es el tiempo transcurrido desde que la
pasta ha comenzado a perder plasticidad, hasta que
adquiere suficiente consistencia para resistir determinada
presión.
Tipos de Cemento
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: Fabricado con materias
primas casi exentas de hierro, que es mineral que leda el
color gris al Pórtland.
-Cemento de Albañilería: El cemento de albañilería es el
material obtenido por la pulverización conjunta de
clinker Portland y materiales que aún careciendo de
propiedades hidráulicas o puzolánicas, mejoran la
plasticidad y la retención de agua, haciéndolos aptos
para trabajos generales de albañilería.
-Cementos Aluminosos
-Cementos compuestos
TIPOS DE CEMENTO- Aplicaciones
Represa en Antamina, cemento
Pórtland tipo II
Complejo habitacional y
comercial, cemento Pórtland
tipo I
Punta Lagunas de San Juan,
cemento Pórtland
puzolánico tipo I (PM)
Selección del Tipo de Cemento
Usos del Cemento
 En la Elaboración de Concretos y Morteros.
 El Cemento interviene como materia prima en la
fabricación de infinidad de productos, tales como:
ladrillos, bloques, tejas, tubos, mosaicos, losas para
revestimientos, etc.
 Estabilización de Suelos
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.
Comercialización
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.
Producción de Cemento por
Empresas
FABRICAS DE CEMENTO
1. CEMENTOS LIMA:
Fábrica: Atocongo – Lima
Combustible: Carbón
Proceso: seco
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
Combustible: Carbón
Proceso: húmedo
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
(1) de bajo contenido de álcalis
(2) a pedido
Normalización
-Se lleva a cabo por el Comité técnico permanente de normalización de
cemento y cales. Tiene a su cargo a ASOCEM.
Inicialmente las normas fueron dados por el ASTM, luego en el Perú se
dio con INANTIC que luego fue reemplazado por ITINTEC y después la
NTP.
El cemento en el Perú es uno de los productos con mayor numero de
normas que datan del proceso de normalización en el Perú.
Existen:
-7 normas sobre especificaciones
-1 norma de muestreo
-5 normas sobre ediciones
-30 normas sobre métodos de ensayos
Las normas para el cemento son:
ITINTEC 334.001: Definiciones y nomenclatura
ITINTEC 334.002: Método para determinar la finura
ITINTEC 334.004: Ensayo de autoclave para la estabilidad de
volumen
ITINTEC 334.006: Método de determinación de la consistencia
normal y fraguado
ITINTEC 334.007: Extracción de muestra
ITINTEC 334.008: Clasificación y nomenclatura
ITINTEC 334.016: Análisis químico, disposiciones generales
ITINTEC 334.017: Análisis químico, método usual para determinar el
diosado de silicio, oxido férrico oxido de calcio,
aluminio y magnesio.
ITINTEC 334.018: Análisis químico, anhidrido carbónico
ITINTEC 334.020: Análisis químico, perdida por calcinación
ITINTEC 334.021: Análisis químico, residuo insoluble
ITINTEC 334.041: Análisis químico, método de determinación de
óxidos de sodio y potasio
ITINTEC 334.042: Método para ensayos de resistencia a flexión y
compresión del mortero plástico
ITINTEC 334.046: Método de ensayo para determinar la finura por
tamizado húmedo con tamiz Nº 325
ITINTEC 334.047: Método de determinación del calor de hidratación
ITINTEC 334.048: Métodos de determinación del contenido de aire del
mortero plástico
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EL CEMENTO - Biblioteca Central de la Universidad …