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Este documento proporciona una introducción detallada al cemento, incluyendo su definición, historia, tipos, composición química y especificaciones. Cubre temas como el cemento portland, el cemento resistente a los sulfatos, el cemento de fraguado rápido, el cemento con alto contenido de alúmina y el cemento de escoria de alto horno. También se abordan los costos del cemento, sus propiedades de endurecimiento hidráulico y sus principales componentes. Una visión general completa del cemento, lo que lo convierte en una lectura valiosa para estudiantes de ingeniería civil, arquitectura y construcción.
Tipo: Resúmenes
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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TAPACHULA
TAPACHULA; CHIAPAS
El cemento es un material aglutinante que presenta propiedades de adherencia y cohesión, que permiten la unión de fragmentos minerales entre sí, formando un todo compacto. Su nombre se deriva de caementum, que en latín significa “argamasa”, y procede a su vez del verbo caedere (precipitar). Es considerado el conglomerante más importante en la actualidad. Hay dos tipos de cementos dependiendo de su origen: arcilloso, logrado a partir de arcilla y piedra caliza; y puzolánico, que contiene puzolana, un material alúmino silíceo. La mencionada puzolana puede provenir de volcanes o de un origen orgánico. En la construcción se ha generalizado la utilización de la palabra cemento para designar un tipo de aglutinante específico que es el cemento hidráulico, de origen puzolánico, debido a que es el más comúnmente utilizado. El cemento hidráulico es la mezcla de materiales calcáreos y arcillosos u otros materiales que contienen sílice, alúmina u óxidos de hierro, procesados generalmente en hornos rotatorios a altas temperaturas y mezclados con yeso. La cocción de la mezcla se realiza a temperaturas entre 1.450 y 1.480 ºC, y la masa homogénea obtenida se denomina clínker, el cual, después de ser triturado finamente, se convierte en el componente básico para la fabricación del Cemento. Este material tiene la propiedad de fraguar y endurecer en presencia del agua, presentándose un proceso de reacción química que se conoce como hidratación. Es mayormente empleado en la construcción, justamente por esa solidez que reviste como adherente y aglutinante.
1796. J. Parker patenta el “cemento romano” en Gran Bretaña En 1796 el empresario inglés James Parker registró la patente de una clase particular de cal hidráulica, obtenida a partir de piedra de la isla de Sheppy, a la que llamó “cemento romano”. El conglomerante que obtuvo fue muy celebrado, generalizándose su empleo en Gran Bretaña. Otros empresarios explotaron la patente y se aplicaron en la fabricación de este y otros cementos. 1818. L. J. Vicat estudia en Francia los aglomerantes naturales, estableciendo las bases científicas para la fabricación del cemento artificial En 1812, a raíz de las obras del puente de Souillac en Dordogne, el ingeniero L.J. Vicat empezó a estudiar las calles naturales de la zona, identificando sus componentes y clasificándolas según su "hidraulicidad". A partir de ello, en 1818 enunció el principio de la fabricación del cemento hidráulico artificial, sobre el que siguió trabajando el resto de su vida, identificando los mejores yacimientos de calles y cementos de Francia. Su contribución, ampliamente difundida en Europa, fue fundamental para la moderna ciencia de los materiales, revitalizando el estudio y utilización de las calles y cementos naturales. 1824. J. Aspdin fabrica por primera vez en Gran Bretaña cemento artificial, el conocido como cemento Portland, que patenta ese año En 1824 el empresario ladrillero de Leeds Joseph Aspdin, tras años de experimentación con mezclas de caliza y arcilla, consiguió fabricar el primer cemento artificial, que patentó ese mismo año. Lo llamó “cemento Portland”, pretendiendo asociarlo a la afamada piedra de esta península inglesa. Fue su hijo William Aspdin quien desarrolló el negocio del Portland, que empezó a comercializar
Este cemento se fabrica para resistir el ataque de sulfatos en el hormigón. El cemento resistente a sulfatos se emplea para construcciones en contacto con el suelo o aguas subterráneas que tienen, respectivamente, más de 0,2% o 0,3% g/l de sales de sulfato de calcio. 4.CEMENTO DE FRAGUADO RÁPIDO Este tipo de material se usa para construcciones que requieren un fraguado rápido, como estructuras bajo el agua y en condiciones climáticas frías y lluviosas. 5.CEMENTO CON ALTO CONTENIDO DE ALÚMINA El cemento con alto contenido de alúmina se consigue con la calcinación de bauxita y cal con clínkers en el proceso de fabricación de OPC. Sus usos más comunes se dan en construcciones sometidas a altas temperaturas o que producen mucho calor como talleres, refractarios y fundiciones. 6.CEMENTO DE ESCORIA DE ALTO HORNO Este tipo de material se fabrica al triturar clínkers con alrededor de un 60% de escoria, siendo parecido al cemento Portland. Se emplea para construcciones en las que la economía es un factor esencial. 7.MICROCEMENTO El micro cementó es un material que se compone de cemento, resinas, aditivos y pigmentos minerales con los que se pueden obtener distintas tonalidades. Gracias a su aplicación de forma artesanal se consigue un acabado exclusivo, por lo que no hay dos superficies iguales.
Entre los componentes del cemento se encuentran concentrados: óxido de calcio, dióxido de silicio, óxidos de aluminio y hierro y trióxido de azufre.
El cemento Portland se obtiene calentando hasta fusionar parcial de las materias primas que aportan la cal (CaO), la silice (SiO 2 ), la alúmina (Al 2 O 3 ) y el óxido de hierro (FeO) Materias primas Piedra calcária (calcita, dolomita, aragonita) CaO Silice (cuarzo, feldespato, arcilla, mica, arena) que aporta SiO Alúmina (feldespato, arcilla, gibsita) que aporta Al2O3 Mineral de hierro (pirita, hematites, goetita, limonita) Yeso (CaSO4·2H2O). CEMENTO PORTLAND PUZOLANA Es un cemento elaborado sobre la base de clinker, puzolana (naturales o artificiales en proporción del 15 al 40%) y yeso en una menor cantidad (2 o 3%). La puzolana es una piedra reactiva y porosa, que otorga grandes propiedades de resistencia al clima y a los sulfatos. CEMENTO DE FRAGUADO RÁPIDO Componente % CaO 41. SiO2 37. Fe2O3 4. SO3 2. Al2O3 1. ZrO2 2. H2O 6.
Cemento Gris Cruz Azul CPC 30R. $185 a 3,650, CEMENTO BLANCO CRUZ AZUL. $195.00- $7,200. CEMENTO GRIS FORTALEZA Cemento Gris Fortaleza CPC 30R $168.00 – $3,400.
Cemento Gris Cemex Tolteca Extra CPC 30R $175.00 – $3,450.
El cemento utilizado en construcción generalmente debe cumplir con ciertas propiedades especificadas en la Norma Técnica, evaluar las propiedades del cemento permite conocer aspectos importantes de su capacidad como material cementante. Estas propiedades son de carácter químico, físico y mecánico, y dependen del estado en el cual se encuentre el material. En este artículo solo se citarán las propiedades y en próximos artículos se darán más detalle de cada una de ellas. Existen, desde el punto de vista de composición normalizada, dos tipos de componentes.
Se pueden clasificar en resistencia corriente y alta resistencia. La principal diferencia es que los cementos de alta resistencia pueden obtener mayor resistencia en pocos días, incluso en horas.
Según DENUE 2022 fabricación de cemento y producto de concreto registro 7, unidades económicas. Las entidades federativas con mayor número de unidades económicas fueron puebla (710), estado de México (687) y Chiapas (661). LAS 5 EMPRESAS PRINCIPALES DEL MERCADO LATINOAMERICANO DE CEMENTO INCLUYEN
GCC Chihuahua México.
México.
El cemento es un conglomerante hidráulico, es decir, un material inorgánico finamente molido que amasado con agua, forma una pasta que fragua y endurece por medio de reacciones y procesos de hidratación y que, una vez endurecido conserva su resistencia y estabilidad incluso bajo el agua. Dosificación y mezcla Dosificado y mezclado apropiadamente con agua y áridos debe producir un hormigón o mortero que conserve su trabajabilidad y capacidad de darle forma durante un tiempo suficiente, alcanzar unos niveles de resistencias preestablecido y presentar una estabilidad de volumen a largo plazo. Endurecimiento hidráulico El endurecimiento hidráulico del cemento se debe principalmente a la hidratación de silicatos de calcio, aunque también puede participar en el proceso de endurecimiento otros compuestos químicos, como por ejemplo, los aluminatos. La suma de las proporciones de óxido de calcio reactivo (CaO) y de dióxido de silicio reactivo (SiO2) debe ser al menos del 50% en masa cuando las proporciones se determinan conforme a la Norma Europea EN 196-2. Especificación CaO reactivo
10,0% en masa. El contenido está entré el 10,0% y el 15,0% las cenizas volantes calcáreas deberán tener un contenido en sílice reactiva > 25%. Si el contenido es mayor del 15% la ceniza debe tener una resistencia a compresión de 10Mpa a 28 días.
Glosario
1. DENNUE: Directorio estadístico nacional de unidades económicas. 2. VOTORANTIM: Ciudad ubicada en el sudoeste del estado de paulo en Brasil. 3. S.A.B: Sociedad anónima bursátil. 4. C.V: Currículo vitae. 5. MAPCO: Cadena de estaciones de servicio y tiendas. 6. Hormigón : es un material de construcción hecho a base de cemento, arena y gravas o piedras 7. Mortero: Es una mezcla homogénea, producto de la unión de arena, agua y un material conglomerante, el cual puede ser cal, yeso o cemento. También se pueden añadir algunos aditivos que suelen aportarle características particulares.
8. Yeso: Mineral constituido por sulfato cálcico, incoloro, blanco verdoso o castaño que al calentarse a cierta temperatura y perder parte de su agua forma una sustancia pulverulenta y al mezclar esta con agua forma una masa plástica que se endurece al secarse. 9. PPC: Porcentaje de plan cumplido. 10. Portland puzolana: Es un material inorgánico finamente dividido que amasado forma una masa que fragua ( tipo de cemento). 11. Clinker: Es un producto en forma de gránulos o pequeñas bolas, de entre 0,5 y 25 mm, principalmente, que se forma a partir de la calcinación de caliza, y arcilla, y otros componentes minoritarios. 12. Puzolanico: Es un material aglomerante es su capacidad para reaccionar con el hidróxido de calcio para formar compuestos hidráulicos similares a los que se generan durante la hidratación del clinker del cemento 13. Fraguado: Proceso de endurecimiento y pérdida de plasticidad del hormigón. 14. OPC: El OPC (OLE for process control) es un estándar de comunicación en el campo del control y supervisión de procesos industriales. 15. CaO: Óxido de calcio, aportado por la cal. 16. SiO2: Dióxido de silicio. 17. Al3O2: Óxido de aluminio. 18. Fe2O3: Óxido de Hierro. 19. SO3: Trióxido de azufre. 20. Minoritarios: Perteneciente o relativo a la minoría, que está en minoría numérica. 21. Conglomerante hidráulico: Material capaz de unir fragmentos de uno o varios materiales y dar cohesión al conjunto mediante transformaciones químicas en su masa que originan nuevos compuestos. 22. Dosificación: Implica establecer las promociones apropiadas de los materiales que componen el hormigón, a fin de obtener la resistencia y durabilidad.
