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Definición y explicación de la elaboración del cemento, al igual se incluyen dos practicas resueltas.
Tipo: Apuntes
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El cemento ha sido utilizado desde hace miles de años por civilizaciones como la egipcia y la romana, siempre ha tenido en mismo objetivo ayudar en la construcción de estructuras, el cemento atreves de los años ha ido mejorando gracias a los avances tecnológicos y a todas las pruebas que se han realizado, tomando más resistencia al combinarlos con otros materiales como son los agregados pétreos.
En esta investigación realizada de manera concreta y resumida se presentara la historia y los cambio que ha tenido el cemento hidráulico atreves del tiempo, de igual manera presentaremos su clasificación y sus métodos de fabricación en la actualidad, de igual manera se presentara un cuestionario del tema.
El cemento tiene orígenes desde la prehistoria, cuando se utilizaban bloques de piedra que cuya estabilidad dependían de su colocación.
Hace 3.000 años a.C. aparecen al norte de Chile las primeras obras de piedra unidas por un conglomerante hidráulico procedente de la calcinación de algas.
El pueblo egipcio ya utilizaba un mortero, mezcla de arena con materia cementosa, para unir bloques de piedra y levantar sus prodigiosas construcciones.
Los constructores griegos y romanos descubrieron que ciertos materiales procedentes de depósitos volcánicos, mezclados con caliza, arena y agua llamada Puzolana.
La civilización romana utilizaba el hormigón en la construcción de grandes edificios. Por ejemplo.
El Coliseo de Roma, construido en el año 82 d.C.
En el año de 127 d.C. empezó la construcción del Panteón de Agripa donde se utilizó un hormigón aligerado para construir la cúpula, de 50 m de diámetro.
Historia del cemento hidráulico
Año 1200 d.C. empiezan construcción de grandes obras como la Catedral de Salisbury en Inglaterra, cuyos cimientos están hechos de hormigón.
John Smeaton (año 1759 d.C.), un ingeniero de Leeds, en el Reino Unido, desarrolló un nuevo mortero para unir los bloques de piedra del faro de Eddystone. Al cabo de pocos años, el reverendo James Parker creó un nuevo cemento de manera accidental al quemar unas piedras calizas. Este nuevo cemento, denominado cemento romano porque se pensaba que era el que se había utilizado en la época romana, se patentó y se empezó a utilizar en diversas obras en el Reino Unido.
James Parker y Joseph Aspdin en el año 1824 d.C. patentaron un nuevo cemento hidráulico artificial, fabricado por la combustión conjunta de caliza y carbón, que denominaron Portland Cement por su color oscuro, similar a la piedra de la isla de Portland. En sus inicios este material no fue demasiado empleado, a causa de su complejo procedimiento de fabricación, que encarecía su producción.
Cemento portland tipo 3.
Es el que desarrolla altas resistencias iniciales.
Cemento portland 4. Es el que se desarrolla bajo calor de hidratación.
Cemento portland 5.
Es el que ofrece alta resistencia a la acción de los sulfatos.
Cemento portland blanco.
Es el que se obtiene con materiales debidamente seleccionados que le confieren a una coloración blanca.
Cementos portland con incorporaciones de aire. Son aquellos a los que se les adiciona un material incorporador de aire durante la pulverización.
Cemento portland 1-A. Es el cemento portland tipo 1 al cual se le adiciona un material incorporador de aire.
Cemento portland 1-M A.
Es el cemento portland 1-M, al cual se le adiciona un material incorporador de aire.
Cemento portland 2-A. Es el cemento portland tipo 2, de moderado calor de hidratación, al que se le adiciona un material de incorporador de aire.
Cemento portland 3-A. Es el cemento portland tipo 3, al cual se le adiciona un material incorporador de aire.
Valores típicos de las principales propiedades de los diferentes tipos de cemento portland
Cemento Composición química en % Finura Blaine cm^2 /g
Resistencia a la compresión C 3 S C 2 S C 3 A C 4 AF 1 día
días
días Tipo I (^) 48 27 12 8 min 2800 100 100 100 Tipo II 40 35 5 13 min 2800 75 90 100 Tipo III 62 13 9 8 max 4000 190 100 100 Tipo IV (^) 25 50 5 12 min 2800 55 75 100 Tipo V 38 37 4 9 min 2800 65 85 100
Puede observarse que en el concreto portland tipo 2 se rebaja la cantidad de silicato tricálcico y de aluminio tricalcico, puesto que los dos son compuestos que tienen individualmente mayor calor de hidratación; además, al reducir el aluminato tricalcico, sus cualidades frente a los sulfatos mejoran notablemente.
En el cemento tipo 3 se aumenta apreciadamente el silicato tricalcico, puesto que, como se explicó en el aparte de fraguado, es el compuesto que contribuye en mayor proporción a dicho fenómeno y al posterior endurecimiento de la pasta; pero debe notarse además en finura es mucho más alta que en los otros tipos de cemento, debido a que mayor parte de superficie especifica proporciona mayor área para la acción inmediata del agua como agente que propicia las reacciones químicas que dan lugar al fraguado y sus efectos posteriores.
En el cemento portland tipo 5 se hace mucho más fuerte reducción del contenido de aluminato tricalcico, para evitar la formación de sulfoaluminio de calcio, cuando el concreto es atacado por sulfatos, sustancias que al formarse en el concreto endurecido producen desnutrición.
Naturales: son aquellas que mantienen carácter puzolánico por sí mismas y pueden ser de origen mineral eruptivo (geotérmico-igneovolcanico o hidrotérmico-geisseriano) o de origen sedimentario vegetal (como las tierras formadas por esqueletos plantas llamadas tierras diatomáceas) o animal (como la tierra de infusorios formada por caparazones animales). Artificiales: son aquellas que resultan de tratamientos térmicos de activación (entre 600°C y 900°C), como ciertas rocas no reactivas en estado natural, generalmente de carácter arcilloso, o subproductos industriales como residuos de bauxitas utilizadas en la obtención del aluminio (si-stoff) o cenizas volantes que provienen de la combustión del carbón utilizado en las centrales térmicas. Intermedias: son aquellas puzolanas naturales que, como las artificiales, se someten a tratamientos térmicos de “ennoblecimiento” aproximadamente a 700°C de temperatura, para incrementar su actividad 4 o 5 veces más.
Por lo general tienen una gran superficie especifica que puede ser natural, por lo que un alto grado de subdivisión o producida por molienda. Los magmas básicos son muy fluidos, no se pulverizan y por enfriamiento lento cristalizan, por lo cual son menos activos. En conclusión, la actividad no depende de la composición química, pero sí de la estructura, textura y estado físico. El presente de estos cementos es brillante y parece ser que lo que será aún más en su porvenir, ya que a las ventajas técnicas se unen las ventajas económicas del ahorro de combustible en su fabricación. Dentro de las ventajas de todo orden que pueden derivarse del empleo de estos cementos se encuentran las siguientes:
Una economía en el costo del aglomerante, mejor trabajabilidad, menor segregación y menor exudación. Menor calor de hidratación, fraguado más lento y una consiguiente menor tendencia a la figuración. Mayor valor de la relación tracción/compresión, sobre todo a corto plazo. Mayor resistencia en general a largo plazo. Menor permeabilidad. Mayor durabilidad en general a ataques por sulfatos y reacciones expansivas.
Cemento portland adicionado
De acuerdo con la definición dada por la norma NTC- 31, es el producto que se obtiene de la pulverización conjunta con Clinker portland y otros materiales arcillosos, calcáreos- silicio-aluminoso, calcinados o no, que poseen propiedades hidráulicas o puzolánicas.
Cemento de albañilería
Es el material que se obtiene por la pulverización conjunta de Clinker portland y materiales que la carezcan de propiedades hidráulicas o puzolanicas con la adicción de sulfato del calcio. El contenido entre de los materiales adicionables debe de estar comprendido entre el 15% y el 50% en masa, de la masa total.
Cemento aluminoso
Es el material que se obtiene por la pulverización de Clinker luminoso, el cual está constituido en su mayor parte por aluminato de calcio, que se obtiene de la fusión de una mezcla convenientemente proporcionada y homogenizada de materiales seleccionados, siempre que en el Clinker que resulte, la cantidad de óxido de aluminio se superior al 30% y la de óxido de hierro inferior al 20%, expresados ambos porcentajes en masa, de la masa total.
Al haber concluido y analizado esta información podemos decir que nos queda clara la historia y los cambios que tenido el cemento a lo largo de los años, al igual que sus clasificaciones y métodos de usos, también la forma en la que se fabrica y el proceso que lleva esta dicha fabricación. Vemos que a través de diversos procesos e investigaciones el cemento hidráulico ha ido mejorando y dejándonos mejores resultados a la hora de realizar construcciones,
En conclusión podemos decir que el cemento hidráulico es uno de los más importantes usados para la construcción, por esa razón es muy importante conocer sus diversos tipos y sus características para saber cómo y en donde usarlos.
10.- ¿Por qué etapas debe pasar la caliza antes de ser llevada a la fábrica?
Trituración, triturador de barras
11.- ¿Que función tiene la trituración?
A través de un triturador de cono que funciona a través del principio de comprensión
la caliza se fractura y se desmenuza hasta disminuir el tamaño de las rocas bajo la
acción de la presión
12.- ¿Que función tiene el triturador de barras?
Funciona bajo el principio de impacto y disminuye los materiales hasta tamaños no
mayores a 21 mm de espesor
13.- ¿Cuál es la importancia de la molienda cruda?
A través de molinos de bola se muelen los materiales hasta alcanzar un tamaño
fino para asegurar su mezcla e iniciar su homogenización
14.- ¿Cuál es la etapa principal de la elaboración del cemento? Calcinación y
clinkerización
15.- ¿En qué consiste la calcinación y clinkerización?
La harina cruda se transforma física y químicamente para obtener el clinker o
cemento puro
16.- ¿En qué consiste la molienda de cemento?
El clinker es molido y mezclado con otros materiales como yeso, puzolana o caliza
17.- ¿Cuál es la importancia de mezclar yeso con clinker?
Para que el fraguado tarde más, de no ser así secaría demasiado rápido
18.- ¿Que obtenemos al mezclar clinker y yeso?
Cemento tipo ll
19.- ¿Que obtenemos al mezclar clinker, yeso y caliza?
Mortero
Cemento blanco
21.- ¿Menciona dos civilizaciones qué hayan utilizado el cemento en sus estructuras?
Egipcia y Romana
22.- ¿A qué se refiere el término de cemento hidráulico?
El cemento hidráulico se refiere a todas las sustancias conglomerantes que fraguan y endurecen al ser mezcladas con agua.
23.- ¿Por quienes fue utilizado el primer concreto de la historia y de que estaba …...hecho?
Fue utilizado por los griegos y romanos y estaba hecho a base de cal con agua, arena y piedra triturada o ladrillo y tejas quebradas.
24.- ¿Qué mezclas utilizaban los romanos para construcciones sumergidas bajo el agua?
Mezclaban cal, ceniza volcánica o con tejas de arcilla quemada, finamente trituradas.
25.- ¿En qué año y por quien fue descubierto el cemento hidráulico?
En el año de 1756 por John Smeaton también fue comisionado para construir el faro de Eddystone en la costa de Cornish, Inglaterra.
26.- ¿Quiénes sacaron la patente del cemento Portland y en qué año?
En el año de 1824 por James Parker y Joseph Aspin sacan la patente de dicho cemento.
27.- ¿Dónde y hace cuantos años aparecieron las primeras obras de piedras unidas por un conglomerante?
Hace 3.000 años a.C. aparecen al norte de Chile las primeras obras de piedra unidas por un conglomerante hidráulico procedente de la calcinación de algas.
28.- ¿Qué materiales descubrieron los griegos y romanos para la construcción?
Descubrieron ciertos materiales procedentes de depósitos volcánicos, mezclados con caliza, arena y agua llamada Puzolana.
39.- ¿Qué son las puzolanas intermedias?
Son aquellas puzolanas naturales que, como las artificiales, se someten a tratamientos térmicos de “ennoblecimiento”.
40.- ¿menciona algunos tipos de cemento portland?
Tipo 1, 1-M, 2, 3, 4, 5, blanco, con incorporaciones de aire, adicionado, etc.
Fuentes de información
