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- Pages: 13
UCV TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES
SEMESTRE 2013 – I MÓDULO DE CLASES SESION N°4 EL CEMENTO
HUARAZ 2013
Docente: ing. Erika M. Mozo Castañeda
UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO – CHIMBOTE ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL TECNOLOGIA DEL CONCRETO
SESIÓN Nº4: CEMENTO PORTLAND-DEFINICIONES-FABRICACIÓN-TIPOS.
1.1. BREVE HISTORIA DEL CEMENTO
Desde los tiempos de la antigua Grecia y Roma y hasta mediados del siglo XVIII se empleaba la cal como elemento fundamental y único aglomerante para las construcciones. Sin embargo ésta no posee la cualidad de fraguar bajo el agua cuando se hidrata, es decir, no es hidráulica. A estos morteros se les adicionaba en determinadas circunstancias materiales de origen volcánico o materiales de alfarería trituradas, obteniéndose, experimentalmente, un mejor resultado de la resistencia química frente al agua natural y de un modo especial frente al agua de mar. Por ejemplo el "cemento romano", se obtenía mezclando dos partes de puzolana y una parte de cal apagada. Las puzolanas procedían de las cenizas volcánicas (tobas) que se encontraban al pie del Vesubio en la región de Puzzole, de donde proviene el término puzolana. De todos los cementos desarrollados, el cemento Pórtland, patentado en Inglaterra en 1824, es el que se emplea hoy en la mayoría de las estructuras de hormigón. Su nombre deriva de la semejanza en apariencia, en el estado endurecido, con la piedra Pórtland de Inglaterra. 1.2. DEFINICIONES:
Es un aglomerante hidrófilo, resultante de la calcinación de las rocas calizas y arcillas, areniscas de manera de obtener un polvo muy fino que en presencia de agua endurece adquiriendo propiedades resistentes y adherentes. Los Portland son cementos hidráulicos compuestos principalmente de silicatos de calcio hidráulicos. Los cementos hidráulicos fraguan y endurecen al reaccionar químicamente con el agua.
Ing. Erika M. Mozo Castañeda
Página 2
UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO – CHIMBOTE ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL TECNOLOGIA DEL CONCRETO
Durante esta reacción, llamada hidratación, el cemento se combina con agua para formar una pasta de aspecto similar a una roca. Cuando la pasta (cemento y agua) se agrega a los agregados (arena y grava, piedra triturada u otro material granular) actúa como adhesivo y une a todas las partículas de agregado para formar así al concreto, el material de construcción más versátil y de mayor uso en el mundo. 1.3. FABRICACIÓN DEL CEMENTO:
PASOS: a continuación se explicara paso a paso el proceso de fabricación del cemento:
El proceso industrial comienza en la cantera con la extracción de las materias primas, que se efectúa mediante
explotaciones a cielo abierto, con uso de
perforadoras especiales y posteriores voladuras. El material así extraído, es cargado con palas de gran capacidad, que depositan las rocas en camiones, los que transportan la materia prima hasta la planta de trituración
Ing. Erika M. Mozo Castañeda
Página 3
UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO – CHIMBOTE ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL TECNOLOGIA DEL CONCRETO
La planta de trituracion de caliza y arcillas, permite reducir el material con tamaño de hasta 1,2 m a un tamaño final comprendido entre 0/46mm.este material triturado, es transportado hasta el predio de la planta, mediante una cinta transportadora.
Ing. Erika M. Mozo Castañeda
Página 4
UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO – CHIMBOTE ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL TECNOLOGIA DEL CONCRETO
Una vez llegado a la planta, el material es depositado en un parque de almacenamiento de materias primas, donde se efectúa un adecuado proceso de pre homogenización
Ing. Erika M. Mozo Castañeda
Página 5
UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO – CHIMBOTE ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL TECNOLOGIA DEL CONCRETO
A partir del parque de almacenamiento y mediante un proceso de extracción automático, las materias primas son conducidas a la instalación de molienda, molino de bolas, reduciéndolas a una sustancia de gran finura que se denomina “harina” y constituye el elemento que alimentara posteriormente al horno. Es en la etapa de molienda, donde se seleccionan las características químicas de la” harina” que se desea obtener
Ing. Erika M. Mozo Castañeda
Página 6
UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO – CHIMBOTE ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL TECNOLOGIA DEL CONCRETO
El material así molido es transportado mediante sistemas neumáticos o transportes mecánicos a silos de homogenización, donde se logra finalmente una harina, que servirá para alimentar al horno.
Ing. Erika M. Mozo Castañeda
Página 7
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La harina cruda es introducida, en forma neumática y debidamente dosificada, a un intercambiador de calor por suspensión en contracciones de gases en varias etapas, en la base cual se ha instalado un moderno sistema de pre calcinación de la mezcla, antes de la entrada al horno rotativo, donde se desarrollan las restantes reacciones físico – químicas, que dan lugar a la formación del Clinker
El Clinker así obtenido, es sometido a un proceso de enfriamiento rápido en un enfriador” posteriormente, luego de pasar por un quebrantador, el Clinker es trasladado por medio de un transportador
mecánico a un parque de
almacenamiento
Ing. Erika M. Mozo Castañeda
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De este parque de almacenamiento y mediante un proceso de extracción controlada, el Clinker es conducido a la molienda del cemento, constituido por un molino de bolas a circuitos cerrado o por una acción combinada de molienda mediante rodillos de presión, con separador neumático que permita obtener una alta superficie especifica (Blaine) En esta etapa de molienda y mediante básculas automáticas, se incorporan las adiciones requeridas según el tipo de cemento a obtener.
El producto terminado cemento portland es controlado por análisis químicos y ensayos físicos en un laboratorio totalmente equipado, para garantizar la calidad del producto final y transportado por medios neumáticos a silos de depósitos desde donde se encuentran listo para ser despachado en bolsas y/o granel.
Ing. Erika M. Mozo Castañeda
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Ing. Erika M. Mozo Castañeda
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Para la primera forma se cuenta con embolsadoras rotativas automáticas. El producto envasado se carga “mediante un sistema de semiautomático o automático simultáneamente en plataformas totalmente cubiertas”, para igual cantidad de camiones con sus respectivos acoplados o vagones telescópicos para el transporte ferroviario. También se cuentan con modernos sistemas de palletizado de bolsas para facilitar la carga. Para el sistema de granel, el cemento portland se carga en forma automática por debajo de los silos de almacenamiento, en superficies totalmente cubiertas, tanto como para vagones como para camiones tolva. 2.1. TIPOS DE CEMENTO:
CLASES DE CEMENTOS:
Setecientos años a.c. se utilizaba una mezcla que con el tiempo se denominó “cemento”. Hasta nuestros días este material es de vital importancia para la construcción.
a)
TIPO I: Para uso general donde no se requiere propiedades especiales.
b) TIPO II: Usado cuando se expone a la acción moderada de sulfatos y moderado calor de hidratación, para emplearse en estructura con ambientes agresivos y /o en vaciados masivos. c)
TIPO III: Para ser usado cuando se necesita alta resistencia inicial con elevado calor de hidratación, para uso en climas fríos o en los casos que se necesita adelantar la puesta en servicio de las estructuras
Ing. Erika M. Mozo Castañeda
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d) TIPO IV: Empleado cuando se necesita menor calor de hidratación. Endurecimiento lento.
e)
TIPO V: Usado cuando se necesita resistir al ataque agresivo de sulfatos (salitres), para ambientes muy agresivos.
Cuando a los tres primeros tipos de cemento se les adiciona el sufijo A, por ejemplo: f)
TIPO IA,
g) TIPO IIA, h) TIPO IIIA, Significa que son cementos a los que se les ha añadido incorporadores de aire en su composición, manteniendo las propiedades originales. Es interesante destacar los cementos los cementos denominados mezclados o adicionados dado que algunos de ellos se usan en nuestro medio. i)
TIPO IS: cemento al que se le ha añadido entre un 25%a 70% de escoria de altos hornos
j)
TIPO ISM: cemento al que se le ha añadido menos de 25% de escoria de altos hornos referido al peso total.
k)
TIPO IP: Cemento al que se le ha añadido puzolana en un porcentaje que oscila entre el 15 % y 40% del peso total.
l)
TIPO IPM: Cemento al que se le ha añadido puzolana en un porcentaje hasta del 15% del peso total.
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Se debe saber que: SUFIJO A: Cementos que tiene variantes en que se les añade aire incorporado. SUFIJO M: Se induce resistencia moderada a los sulfatos SUFIJO H: Modera el calor de hidratación.
Ing. Erika M. Mozo Castañeda
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HUARAZ 2013
Docente: ing. Erika M. Mozo Castañeda
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SESIÓN Nº4: CEMENTO PORTLAND-DEFINICIONES-FABRICACIÓN-TIPOS.
1.1. BREVE HISTORIA DEL CEMENTO
Desde los tiempos de la antigua Grecia y Roma y hasta mediados del siglo XVIII se empleaba la cal como elemento fundamental y único aglomerante para las construcciones. Sin embargo ésta no posee la cualidad de fraguar bajo el agua cuando se hidrata, es decir, no es hidráulica. A estos morteros se les adicionaba en determinadas circunstancias materiales de origen volcánico o materiales de alfarería trituradas, obteniéndose, experimentalmente, un mejor resultado de la resistencia química frente al agua natural y de un modo especial frente al agua de mar. Por ejemplo el "cemento romano", se obtenía mezclando dos partes de puzolana y una parte de cal apagada. Las puzolanas procedían de las cenizas volcánicas (tobas) que se encontraban al pie del Vesubio en la región de Puzzole, de donde proviene el término puzolana. De todos los cementos desarrollados, el cemento Pórtland, patentado en Inglaterra en 1824, es el que se emplea hoy en la mayoría de las estructuras de hormigón. Su nombre deriva de la semejanza en apariencia, en el estado endurecido, con la piedra Pórtland de Inglaterra. 1.2. DEFINICIONES:
Es un aglomerante hidrófilo, resultante de la calcinación de las rocas calizas y arcillas, areniscas de manera de obtener un polvo muy fino que en presencia de agua endurece adquiriendo propiedades resistentes y adherentes. Los Portland son cementos hidráulicos compuestos principalmente de silicatos de calcio hidráulicos. Los cementos hidráulicos fraguan y endurecen al reaccionar químicamente con el agua.
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Durante esta reacción, llamada hidratación, el cemento se combina con agua para formar una pasta de aspecto similar a una roca. Cuando la pasta (cemento y agua) se agrega a los agregados (arena y grava, piedra triturada u otro material granular) actúa como adhesivo y une a todas las partículas de agregado para formar así al concreto, el material de construcción más versátil y de mayor uso en el mundo. 1.3. FABRICACIÓN DEL CEMENTO:
PASOS: a continuación se explicara paso a paso el proceso de fabricación del cemento:
El proceso industrial comienza en la cantera con la extracción de las materias primas, que se efectúa mediante
explotaciones a cielo abierto, con uso de
perforadoras especiales y posteriores voladuras. El material así extraído, es cargado con palas de gran capacidad, que depositan las rocas en camiones, los que transportan la materia prima hasta la planta de trituración
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La planta de trituracion de caliza y arcillas, permite reducir el material con tamaño de hasta 1,2 m a un tamaño final comprendido entre 0/46mm.este material triturado, es transportado hasta el predio de la planta, mediante una cinta transportadora.
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Una vez llegado a la planta, el material es depositado en un parque de almacenamiento de materias primas, donde se efectúa un adecuado proceso de pre homogenización
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A partir del parque de almacenamiento y mediante un proceso de extracción automático, las materias primas son conducidas a la instalación de molienda, molino de bolas, reduciéndolas a una sustancia de gran finura que se denomina “harina” y constituye el elemento que alimentara posteriormente al horno. Es en la etapa de molienda, donde se seleccionan las características químicas de la” harina” que se desea obtener
Ing. Erika M. Mozo Castañeda
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El material así molido es transportado mediante sistemas neumáticos o transportes mecánicos a silos de homogenización, donde se logra finalmente una harina, que servirá para alimentar al horno.
Ing. Erika M. Mozo Castañeda
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La harina cruda es introducida, en forma neumática y debidamente dosificada, a un intercambiador de calor por suspensión en contracciones de gases en varias etapas, en la base cual se ha instalado un moderno sistema de pre calcinación de la mezcla, antes de la entrada al horno rotativo, donde se desarrollan las restantes reacciones físico – químicas, que dan lugar a la formación del Clinker
El Clinker así obtenido, es sometido a un proceso de enfriamiento rápido en un enfriador” posteriormente, luego de pasar por un quebrantador, el Clinker es trasladado por medio de un transportador
mecánico a un parque de
almacenamiento
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De este parque de almacenamiento y mediante un proceso de extracción controlada, el Clinker es conducido a la molienda del cemento, constituido por un molino de bolas a circuitos cerrado o por una acción combinada de molienda mediante rodillos de presión, con separador neumático que permita obtener una alta superficie especifica (Blaine) En esta etapa de molienda y mediante básculas automáticas, se incorporan las adiciones requeridas según el tipo de cemento a obtener.
El producto terminado cemento portland es controlado por análisis químicos y ensayos físicos en un laboratorio totalmente equipado, para garantizar la calidad del producto final y transportado por medios neumáticos a silos de depósitos desde donde se encuentran listo para ser despachado en bolsas y/o granel.
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Para la primera forma se cuenta con embolsadoras rotativas automáticas. El producto envasado se carga “mediante un sistema de semiautomático o automático simultáneamente en plataformas totalmente cubiertas”, para igual cantidad de camiones con sus respectivos acoplados o vagones telescópicos para el transporte ferroviario. También se cuentan con modernos sistemas de palletizado de bolsas para facilitar la carga. Para el sistema de granel, el cemento portland se carga en forma automática por debajo de los silos de almacenamiento, en superficies totalmente cubiertas, tanto como para vagones como para camiones tolva. 2.1. TIPOS DE CEMENTO:
CLASES DE CEMENTOS:
Setecientos años a.c. se utilizaba una mezcla que con el tiempo se denominó “cemento”. Hasta nuestros días este material es de vital importancia para la construcción.
a)
TIPO I: Para uso general donde no se requiere propiedades especiales.
b) TIPO II: Usado cuando se expone a la acción moderada de sulfatos y moderado calor de hidratación, para emplearse en estructura con ambientes agresivos y /o en vaciados masivos. c)
TIPO III: Para ser usado cuando se necesita alta resistencia inicial con elevado calor de hidratación, para uso en climas fríos o en los casos que se necesita adelantar la puesta en servicio de las estructuras
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d) TIPO IV: Empleado cuando se necesita menor calor de hidratación. Endurecimiento lento.
e)
TIPO V: Usado cuando se necesita resistir al ataque agresivo de sulfatos (salitres), para ambientes muy agresivos.
Cuando a los tres primeros tipos de cemento se les adiciona el sufijo A, por ejemplo: f)
TIPO IA,
g) TIPO IIA, h) TIPO IIIA, Significa que son cementos a los que se les ha añadido incorporadores de aire en su composición, manteniendo las propiedades originales. Es interesante destacar los cementos los cementos denominados mezclados o adicionados dado que algunos de ellos se usan en nuestro medio. i)
TIPO IS: cemento al que se le ha añadido entre un 25%a 70% de escoria de altos hornos
j)
TIPO ISM: cemento al que se le ha añadido menos de 25% de escoria de altos hornos referido al peso total.
k)
TIPO IP: Cemento al que se le ha añadido puzolana en un porcentaje que oscila entre el 15 % y 40% del peso total.
l)
TIPO IPM: Cemento al que se le ha añadido puzolana en un porcentaje hasta del 15% del peso total.
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Se debe saber que: SUFIJO A: Cementos que tiene variantes en que se les añade aire incorporado. SUFIJO M: Se induce resistencia moderada a los sulfatos SUFIJO H: Modera el calor de hidratación.
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