Tipos De Cemento En El Perú.docx

ÍNDICE

I.- PRÓLOGO…………………………………………………………………………Pág.4 II.- INTRODUCCIÓN……………………………………………………….………..Pág.5 III .- TIPOS DE CEMENTOS EN EL PERÚ………………………………..………..Pág.6 1.- HISTORIA DEL CEMENTO…………………………………………….....….Pág.6 2.- EL CEMENTO EN EL PERU………………………………………………….Pág.9 3.- EL CEMENTO………………………………………………………………….Pág.10 4.- COMPOSICION DEL CEMENTO………………………………………….....Pág.11 5.- CEMENTOS PORTLAND CONVENCIONALES. NTP 334.009………….....Pág.11 6.- CEMENTOS PORTLAND ADICIONADOS. NTP 334.090……………….….Pág.12 7.- FABRICACION DEL CEMENTO……………………………………....….…..Pág.12 7.1.- PROCESO VÍA HÚMEDA 7.2.- PROCESO VÍA SEMIHÚMEDA 7.3.- PROCESO VÍA SEMISECA 7.4.- PROCESO VÍA SECA

I.- PRÓLOGO

En esta monografía sobre los tipos del cemento del Perú, se encontrará información sobre los tipos de cementos del Perú, las empresas que fabrican los diferentes tipos de cementos en el Perú, las propiedades y sus especificaciones técnicas. En las primeras páginas se encontrara con la historia del cemento, así como su proceso de fabricación. El motivo por el cual se hizo esta monografía, es compartir todos los datos investigados y estudiados sobre el cemento en el Perú, para que por medio de él usted logre obtener el conocimiento adecuados sobre los tipos de cementos en el Perú.

II.- INTRODUCCIÓN

El cemento es una de los componentes más activos en el concreto y generalmente tiene el mayor costo unitario. En el mercado peruano existen gran variedad de cementos para ser empleados por el usuario y la mayoría de ellos presentan adecuados niveles de resistencia y durabilidad en las obras. Además la totalidad de los cementos producidos en el Perú los cementos Portland que cumplen con los requisitos de la norma ASTM C 150 o cementos combinados que cumplan con la norma ASTM C 595. El Cemento Portland, uno de los componentes básicos para la elaboración del concreto, debe su nombre a Joseph Aspdin, un albañil inglés quién en 1824 obtuvo la patente para este producto. Debido a su semejanza con una caliza natural que se explotaba en la Isla de Portland, Inglaterra, lo denominó Cemento Portland. En el Perú la fabricación del cemento se remonta a 1916 al constituirse la Compañía Peruana de Cemento Portland, hoy “Cementos Lima”. En el presenta trabajo se dará a conocer las características principales del cemento, sus tipos, su proceso de producción y los tipos de cemento que se producen en el Perú.

III .- TIPOS DE CEMENTOS EN EL PERÚ

1.- HISTORIA DEL CEMENTO 400 A.C: Los Romanos usaban una ceniza volcánica llamada puzolana como cementante natural, proveniente del monte Vesuvio. Vitruvius señala que para fabricar el mortero se necesitan 2 partes de puzolana por una parte de cal, grasa de animales, leche y sangre. Todavía existen ruinas de estructuras construidas con este cemento romano. La receta se pierde después de esta fecha y es en el año 1756 cuando Smeaton la vuelve a ampliar en la construcción de un faro. 500 – 1200: La calidad de los morteros disminuye. Se emplean morteros con arena gruesa y cal, mezclada con carbón de madera, tierra cocida, escayola o tejoleta. 1300: La calidad de los cementantes se mejora al reintroducir la técnica de incinerar cal y agregarle puzolana. 1756: Un ingeniero británico John Smeaton descubre nuevamente el cemento romano. Al hacer uso de su descubrimiento, reconstruye el faro Eddystone, en Cornwall, Gales, Reino Unido en 1759, mismo que permanecería de pie por 126 años. 1756 – 1830: Se llevan a cabo experimentos Louis por LJ Vicat y Vessage en Francia y por James Frost en Inglaterra. Antes de la invención del cemento portland, se usaban grandes cantidades de cemento natural, el cual era producido al incinerar una mezcla natural de cal y arcilla, cuyas propiedades variaban ampliamente por ser un elemento natural. 1779: Bry Higgins registra una patente de un cemento hidráulico, llamado estuco, para uso en acabados exteriores. 1796: James Parker patenta un cemento hidráulico producido al calcinar módulos de cal impuros que contienen arcilla, el cual se denomina Cemento Parker o Cemento Romano. 1824: El maestro de obras Joseph Aspdin patenta la fórmula de cemento, al quemar polvo fino de gis con arcilla en un horno de cal hasta que el dióxido de carbono era retirado. El producto obtenido fue denominado cemento Portland, ya que su color le recordaba el de la piedra de Portland.

1828: Se lleva a cabo el primer uso de ingeniería del cemento Portland en el túnel bajo el río Tamesis, en Londres, Gran Bretaña. En una ocasión que el techo del túnel había colapsado, se vertieron toneladas del cemento de Aspdin en el río, lo que selló la fractura y permitió la extracción del agua. 1836: Se realiza la primera prueba sistemática de tensión y compresión en Alemania. 1845: Isaac Jonson logra temperaturas suficientemente altas para clinkerizar la materia prima. 1848: El cemento acaparó la atención pública cuando existió una rivalidad publica entre Aspdin y la compañía JD White and Sons, adquirida fundada por J Bazley White en 1834. Las continuas fallas del cemento romano permitieron mostrar las bondades del cemento portland. Gracias a la fábrica JD White and Sons el cemento obtuvo su más grande expansión tanto en Inglaterra, como en Bélgica y Alemania. 1849: Pettenkofer y Fuches llevan a cabo el primer análisis químico del cemento portland. 1859 – 1867: El sistema de alcantarillado de Londres, Reino Unido se construye usando cemento portland. 1862: Blake Stonebreaker de Inglaterra introduce los trituradores de quijadas para moler la materia prima. 1887: Henri Le Chatelier establece los porcentajes de óxidos y compuestos necesarios para preparar el cemento portland. Nombró a los componentes como Alita, Belita y Celita. 1889: Se construye el primer edificio y el primer puente de concreto reforzado. 1890: Se adiciona yeso al clinker como regulador del fraguado. Se emplean molinos de bolas para moler el clinker. 1900: Se estandarizan las pruebas para el cemento. 1923: Nace el Comité para propagar el uso del cemento Portland con aportaciones de 4 de las 5 empresas que existían en ese entonces. Este comité fue el primero de su tipo que unió a las empresas en un esfuerzo de beneficio común, al mismo tiempo que se mantenía una competencia entre las empresas. Este Comité fue el antecesor de la actual Cámara Nacional del Cemento.

1925: El Comité inicia la publicación de la revista "Cemento", con un tiro mensual de 10,000 ejemplares, la cual contenía una serie de artículos encaminada a impulsar la demanda de cemento y a mejorar los métodos de construcción. Esta Revista se publica por seis años consecutivos y estuvo asistida por una serie de folletos encaminados a impulsar la demanda de cemento. 1927: Eugene Freyssinet inventa el concreto pre - esforzado. 1942: Creación de la Comisión Reguladora del Cemento. 1944: Creación de la Oficina de la Industria del Cemento. Cuando desapareció la Comisión 1948: Creación de la Cámara Nacional del Cemento. En 1948 se crea la Cámara Nacional del Cemento (CANACEM) con la participación de todas las empresas constituidas como Sociedades Anónimas. Los primeros presidentes de la CANACEM. 1959: A iniciativa de las empresas miembros de la CANACEM, se funda el Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto, el cual adopta las funciones de divulgación del cemento y del concreto, así como la participación en la elaboración de normas de calidad del cemento y del concreto. 1970: Se introduce el fibrocemento en el concreto. 1992: Se firma un convenio con el IMSS para diferenciar a la industria del cemento de la industria de yeso y de la cal, con objeto de pagar cuotas que se ajusten más a la realidad.

2.- EL CEMENTO EN EL PERU La introducción del cemento en el Perú se inicia en la década de 1860. En efecto, en 1864 se introdujo en el Arancel de Aduanas, la partida correspondiente al denominado "Cemento Romano", nombre inapropiado que designaba un producto con calidades hidráulicas desarrollado a inicios del siglo. En 1869 se efectuaron las obras de canalización de Lima, utilizando este tipo de cemento. En 1902 la importación de cemento fue de 4,500 T.M. Posteriormente, en 1904 el Ingeniero Michel Fort publicó sus estudios sobre los yacimientos calizos de Atocongo, ponderando las proyecciones de su utilización industrial para la fabricación de cemento. En 1916 se constituyó la Cía. Nac. de Cemento Portland para la explotación de las mencionadas canteras. Las construcciones de concreto con cemento Portland se inician en Ja segunda década del siglo con elementos estructurales de acero, como el caso de las bóvedas y losas reforzadas de la Estación de Desamparados y la antigua casa Oechsle. También, en algunos edificios del Jr. de la Unión y en el actual teatro Municipal. A partir de 1920 se generaliza la construcción de edificaciones de concreto armado, entre ellos las aún vigentes: Hotel Bolivar, Sociedad de Ingenieros, Club Nacional, el Banco de la Reserva, la Casa Wiesse y otros. Asimismo, se efectúan obras hidráulicas, la primera de ellas la Bocatoma del Imperial, construida en 1921, empleando 5,000 m 3 de concreto. En el período 1921 - 1925 se realizan importantes obras de pavimentaci6n en Lima, dentro de las que debemos incluir la antigua Av. Progreso, aún en servicio con la denominación de Av. Venezuela.

3.- EL CEMENTO

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. Dosificado y mezclado apropiadamente con agua y áridos debe producir un hormigón o mortero que conserve su trabajabilidad durante un tiempo suficiente, alcanzar unos niveles de resistencias preestablecido y presentar una estabilidad de volumen a largo plazo. El endurecimiento hidráulico del cemento se debe principalmente a l hidratación de los silicatos de calcio, aunque también pueden 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) será al menos del 50% en masa, cuando las proporciones se determinen conforme con la Norma. Los cementos están compuestos de diferentes materiales (componentes) que adecuadamente dosificadas mediante un proceso de producción controlado, le dan al cemento las cualidades físicas, químicas y resistencias adecuadas al uso deseado.

4.- COMPOSICION DEL CEMENTO Sus componentes básicos son:    

Silicato tricálcico (C3S) Silicato dicálcico (C2S) Aluminato tricálcico (C3A) Ferroaluminato tetracálcico (C4AF)

Los silicatos son los componentes principales ya que suman alrededor del 80 % de los compuestos y son los responsables del desarrollo de resistencia del cemento portland. 

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El C3S es el que produce la alta resistencia inicial del cemento portland. La reacción del C3S con agua desprende gran cantidad de calor (calor de hidratación). La rapidez de endurecimiento de la pasta de cemento es directamente proporcional con el calor de hidratación. El C2S es el causante principal de la resistencia posterior de la pasta de cemento. El C3A se encuentra en pequeñas cantidades y actúa sobre el tiempo de fraguado, la resistencia a primeras horas del concreto y su presencia hace que este sea vulnerable a la acción de los sulfatos. El C4AF es semejante al C3A, porque hidrata con rapidez y sólo desarrolla baja resistencia.

5.- CEMENTOS PORTLAND CONVENCIONALES. NTP 334.009 Tipos de Cemento Tipo I : Cemento uso general Tipo II : De moderada resistencia a sulfatos. Tipo III: De alta resistencia inicial. Tipo IV: De bajo calor de hidratación. Tipo V: De alta resistencia a los sulfatos

6.- CEMENTOS PORTLAND ADICIONADOS. NTP 334.090 Tipos de Cemento Tipo IP: Cemento Portland Puzolánico. Tipo I(PM): Cemento Portland Puzolánico Modificado. Tipo ICo: Cemento Portland Compuesto. Tipo MS: Cemento de Moderada Resistencia a los Sulfatos

7.- FABRICACION DEL CEMENTO Existen diferentes procesos de fabricación del cemento:

7.1.- PROCESO VÍA HÚMEDA La alimentación al horno se produce en forma de una pasta con un grado de humedad comprendido entre el 30 y el 40%. El horno necesita una zona adicional para efectuar la deshidratación, lo que hace que sean excesivamente largos para una producción dada. Asimismo, se requiere una adición extra de calor para evaporar el agua. Algunas de sus ventajas son:     

La alimentación al horno se dosifica de manera más uniforme que en los procesos de vía seca. Las pérdidas de polvo son normalmente pequeñas. Los gases abandonan el horno a temperaturas relativamente bajas. No es necesario el consumo adicional de calor en la molienda del crudo. No presentan problemas con crudos que tienen un alto porcentaje de álcalis.

7.2.- PROCESO VÍA SECA La humedad de la alimentación a la llegada al horno o al sistema de precalentamiento es inferior al 1%. En el proceso vía seca el crudo a su salida de la homogenización pasa a los sistemas de alimentación y de éste aun precalentador constituido al menos por una etapa de ciclones. En algunos hornos largos los ciclones, desempeñan casi exclusivamente una misión de desempolvamiento. Los gases de escape del horno se utilizan normalmente para el secado del crudo. En la vía seca los sistemas de calentamiento son muy variados:   

Precalentador de cadenas, similar al de los procesos vía húmeda y utilizado en hornos largos. Precalentador de ciclones de dos etapas. Las dos etapas pueden ser dobles. Precalentador de ciclones de cuatro etapas.

Los inconvenientes principales de este, sistema radican en tener que trabajar con crudos de bajo contenido en álcalis o bien eliminar éstos del circuito y la producción de excesivo volumen de polvos en el horno.

7.3.- PROCESO VÍA SEMIHÚMEDA El contenido de humedad de la pasta puede llegar a ser de un 20%. La pasta es filtrada y a continuación es granulada por extrusión. Antes de alimentar el horno, se seca en una parrilla. Las ventajas más importantes que presenta este sistema son:    

No hay problemas con los crudos que tienen un alto porcentaje en álcalis. No necesita calor en la molienda del crudo. Los gases abandonan la parrilla a baja temperatura. Buena dosificación en la alimentación al horno.

7.4.- PROCESO VÍA SEMISECA La materia se peletiza en pequeños nódulos con una adición de agua del 10 al 15%. Como ventajas presenta las siguientes:    

Los nódulos se descarbonatan parcialmente en la parrilla, por lo que no es necesario acudir a hornos largos para una producción dada. Se obtiene un clínquer de granulometría muy uniforme lo que exige un control riguroso del tamaño de los nódulos. Admite materias primas con alto contenido en álcalis. La estabilidad de marcha es buena.

Sus inconvenientes radican en su alto costo de mantenimiento y su consumo energético relativamente elevado ya que requiere una adición de calor para secar el crudo antes de proceder a su molienda.

En la tabla siguiente podemos observar los diferentes consumos específicos para cada tipo de proceso de producción. Consumos específicos en los diferentes Procesos Productivos:

Tipo de proceso Vía Húmeda Vía Semihúmeda Vía Semiseca Vía seca

Consumo Específico (kcal/kg) de clínker 1250-1400 1100 920 800