EL CLINKER Caliza cocida. Esa es la definición más exacta de lo que se conoce como Clinker, la principal materia prima de la que se obtiene el cemento. Previamente, el Clinker es sometido a un proceso de cocción, a partir del cual puede ser utilizado por las industrias que lo someterán a una trituración laboriosa de la que se obtiene el cemento. Para ello, los operarios de las fábricas de cemento emplean unos molinillos especiales en los que se muele directamente el Clinker, que está constituido por una especie de bolas de color grisáceo, de entre 5 y 25 mm aproximadamente, que se forma a partir de la calcinación de caliza y arcilla a temperaturas que oscilan entre los 1350 y 1450ºC. Estos gránulos triturados y mezclados con diferentes aditivos permiten fabricar los distintos tipos de cemento y posteriormente hormigón.
Composición del Clinker El Clinker está compuesto por: Silicato tricálcico: de 40 a 60% Silicato bicálcico : de 20 a 30% Aluminato tricálcico: de 7 a 14% Ferrito aluminato tetra cálcico: de 5 a 12%. El aluminato tricálcico reacciona con el agua de inmediato, por eso, al hacer cemento, éste fragua rápidamente. Para impedirlo se le agrega yeso; éste reacciona con el aluminato produciendo etringita o Sal de Candlot(sustancia
dañina para el cemento). Por lo general el curado se efectúa dentro de los 28 días, aunque su resistencia sigue en aumento después de ese tiempo.
Los materiales minerales por los que esta formado son los siguientes: Las calizas: Rocas de origen sedimentario muy comunes en la naturaleza. Compuestas, en su mayor parte ( 60% ) de carbonato cálcico. Al calcinarse (por someterla a altas temperaturas) da como producto el óxido de calcio e impurezas como arcillas, sílice, dolomitas.... La mayoría de las calizas pueden emplearse para producir Clinker, pero aquellas muy ricas en magnesio deben ser descartadas pues reducirían posteriormente la resistencia del concreto ( hormigón ) obtenido posteriormente por variaciones de volumen Pizarras: Constituidas fundamentalmente por oxido de silicio y óxido de aluminio son la principal fuente alcalina. Representa, aproximadamente un 15% de la composición del Clinker. Arcilla: Aquella empleada para la fabricación de cementos está compuesta principalmente por silicatos de aluminio con porcentajes menores de hierro y aluminio, que refuerzan la composición química de las materias primas.
LOS TIPOS DE CEMENTO Y ADITIVOS El cemento El cemento es un aglutinante que va mezclado con arena y agua, material principal e indispensable para la construcción de todo tipo, existen varios tipos de cemento en el mercado peruano: Cemento Portland, Cemento portland Puzolánico, Cemento Portland de escoria de alto horno, Cemento Tipo MS, Cemento Portland, Compuesto Tipo 1Co, Cemento de Albañilería. En donde la empresa que mayor participación tiene en el mercado es Cementos Lima S.A. La industria del cemento está impulsada por el crecimiento del sector vivienda, el desarrollo de programas de infraestructura, mineros, centros comerciales, co nstrucción de sistemas de transporte, etc.
En los años del 2003 al 2006 se presenta un incremento consecutivo de la oferta, por lo que el estado propuso planes para la edificación y construcción de viviendas, estableciendo precios en aumento pero en menor proporción, por años. Por tanto esto determina la ley de la demanda que a mayor precio, mayor será la cantidad ofertada.
Tipos de Cementos -
TIPO I: Cemento común, para usos generales, es el que más se emplea para fin es estructurales cuando no se requieren de las propiedades especiales e specificadas para los otros cuatro tipos de cemento.
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TIPO II: Cemento modificado para usos generales y se emplea cuando se prevé una exposiciónmoderada al ataque por sulfatos o cuando se requiere un moderado calor de hidratación. Estas características se logran al impone r limitaciones en el contenido de C3A y C3S del cemento. El cemento tip o II adquiere resistencia con más lentitud que el tipo I; pero a final de cue ntas, alcanza la misma resistencia. Este tipo de cemento se usa en el ho rmigón expuesto al agua de mar.
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TIPOII(MH): De uso general, específicamente moderado calor de hidratación.
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TIPO III: Cemento de alta resistencia inicial, recomendable cuando se necesita un a resistencia temprana en una situación particular de construcción. Este cemento se obtiene por un molido más fino y un porcentaje más elevado de C3A y C3S. El hormigón tiene una resistencia a la compresión a los 3 días aproximadamente igual a la resistencia a la compresión a los 7 dí as para los tipos I y II y una resistencia a la compresión a los 7 días casi igual a la resistencia a la compresión a los 28 días para los tipos I y II. Si n embargo, la resistencia última es más o menos la misma o menor que l a de los tipos I y II.
Dado que el cemento tipo III tiene un gran desprendimiento de calor, no se debe usar en hormigones masivos. Con un 15% de C3A presenta una mala resistencia a los sulfatos. El contenido de C3A puede limitarse al 8 % para obtener una resistencia moderada a los sulfatos o a 5% cuando se requiere alta resistencia.
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TIPO IV: Cemento de bajo calor de hidratación. Los porcentajes de C2S y C4AF s on relativamente altos; El bajo calor de hidratación en el cemento tipo IV se logra limitando los compuestos que más influyen en la formación de c alor por hidratación, o sea, C3A y C3S. Dado que estos compuestos tam bién aportan la resistencia inicial de la mezcla de cemento, al limitarlos s e tiene una mezcla que gana resistencia con lentitud. Este cemento se u sa para estructuras de hormigón masivo, con bajas relaciones superficie/ volumen. Requiere mucho más tiempo de curado que los otros tipos.
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TIPO V: La resistencia al sulfato se logra minimizando el contenido de C3A (≤5%) , pues este compuesto es el más susceptible al ataque por sulfatos.
Este tipo se usa en las estructuras expuestas a los sulfatos alcalinos del suelo o del agua, a los sulfatos de las aguas freáticas y para exposición al agua de mar.
Las resistencias relativas de los hormigones preparados con cada uno d e los cinco tipos de cemento se comparan en la tabla 1.9, a cuatro edad es diferentes; en cada edad, se han normalizado los valores de resistenc ia para comparación con el hormigón de cemento tipo I.
CEMENTOS PORTLAND ADICIONADOS
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TIPO IP : Cemento Puzolánico (15%-40%)
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TIPO IPM : Cemento Puzolánico Modificado (menos de 15%)
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TIPO IS : Cemento de Escoria (25%-70%)
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TIPO ICo : Cemento Compuesto (hasta 30%)
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TIPO IL : Cemento Calizo
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TIPO IT : Cemento Ternario (dos adiciones)
ADITIVOS Los aditivos para concreto son componentes de naturaleza orgánica o inorgánica, cuya inclusión tiene como objeto modificar las propiedades físicas de los materiales conglomerados en estado fresco. A diferencia del cemento, los agregados y el agua, no son componentes esenciales de la mezcla de concreto, son importantes y su uso se extiende cada vez más, por la aportación que hacen a la economía de la mezcla; por la necesidad de modificar las características del concreto de tal forma que éstas se adapten a las condiciones de la obra y a los requerimientos del constructor. Las razones principales para el uso de aditivos son: -
Reducción del costo de la construcción de concreto Obtención de ciertas propiedades en el concreto de manera más efectiv a que por otros medios Asegurar la calidad del concreto durante las etapas de mezclado, transp orte, colocación y curado Superación de ciertas emergencias durante las operaciones de mezclad o, transporte, colocación y curado
La eficiencia de un aditivo depende de factores tales como: tipo, marca y canti dad del materia cementante; contenido de agua; forma, granulometría y propo rción de los agregados; tiempo de mezclado y temperatura del concreto.
Los aditivos se pueden clasificar según sus funciones en: 1. Aditivos incorporadores de aire (inclusores de aire) 2. Aditivos reductores de agua 3. Plastificantes (fluidificantes) 4. Aditivos aceleradores (acelerantes) 5. Aditivos retardadores (retardantes) 6. Aditivos de control de la hidratación 7. Inhibidores de corrosión 8. Reductores de contracción 9. Inhibidores de reacción álcali-agregado 10. Aditivos colorantes 11. Aditivos diversos, tales como: -
Para mejorar la trabajabilidad Para mejorar la adherencia A prueba de humedad Impermeabilizantes Para lechadas Formadores de gas Anti-deslave Auxiliares de bombeo Expansor
Clasificación de los aditivos: • Tipo A Reductor de agua Funciona por efecto de la dispersión de las partículas de cemento, se traduce en mayores resistencias con la misma cantidad de cemento o importantes ahorros de cemento para las mismas resistencias.
Características y beneficios En estado plástico: -
Reduce el contenido de agua de mezcla por lo menos en 5 %. Mejora la trabajabilidad. Mejora la cohesión. Reduce la tendencia a la segregación y al sangrado.
•Tipo B Retardante Actúa en el concreto como agente de fraguado extendido de forma controlada. Se dosifica para lograr un fraguado extendido, de hasta 30 horas.
• Tipo C Acelerante de fraguado inicial El aditivo actúa mediante una reacción química con el cemento, acelerando el ti empo de fraguado y la resistencia a la compresión axial a temprana edad. Esto s aditivos son compatibles con agentes inclusores de aire, ciertos aditivos superplastificantes y ciertos aditivos reductores de agua conven cionales. Principales aplicaciones • Colocación de concreto en climas fríos.
• Concreto convencional y estructural. • Concretos para fabricación de tubos. •Para la fabricación de elementos prefabricados, postensados o pretensados, el aditivo acelerante deberá estar exento de cloruros.
• Tipo C2 Acelerante de resistencia • Tipo D Reductor de agua y retardante Acción físicoquímica con el cemento, favoreciendo la hidratación de las partícul as de éste, reduciendo el agua de la mezcla y plastificando la masa del concret o. El uso del aditivo reductor de agua y retardante, provee al concreto de una pla sticidad y fluidez adecuada mejorando las características del concreto tanto e n estado plástico como endurecido.
• Tipo E Reductor de agua y acelerante Resulta de la combinación de compuestos acelerantes y reductores de agua. Mejora las propiedades plásticas y de endurecimiento del concreto tales como la trabajabilidad, resistencia a la compresión y a la flexión
• Tipo F Reductor de agua de alto rango
Se recomienda para concreto pretensado o postensado. Es también muy comp atible con agentes inclusores de aire, impermeabilizantes integrales y muchos otros aditivos. Sin embargo, cada material debe ser agregado al concreto por separado.
• Tipo G Reductor de agua de alto rango y retardante Para concretos de alta trbajabilidad muy denso).
(bombeo,estructuras estrechas o armado
Formulado específicamente para extender el tiempo de trabajabilidad del concr eto fluido a temperaturas de hasta 54º C.
• Tipo F2 Superplastificante • Tipo G2 Superplastificante y retardante • Tipo AA Inclusor de aire Características y beneficios •Este sistema de espacios de aire protege al concreto contra el daño que caus an los ciclos de congelamiento y descongelamiento. •El concreto se vuelve más resistente a las sales deshielantes, al ataque de sul fatos y al agua corrosiva. • Reduce la segregación y la contracción del concreto.
NORMAS TECNICAS PERUANAS Las Normas Técnicas Peruanas son documentos que establecen las especificaciones de calidad de los productos, procesos y servicios. Existen también NTP´s sobre terminología, métodos de ensayo, muestreo, envase y rotulado que se complementan entre sí. Su aplicación es de carácter voluntario. Bajo el Sistema Peruano de Normalización que administra el INDECOPI, las NTP's son elaboradas por Comités Técnicos de Normalización, en los cuales participan representantes de todos los sectores involucrados en la actividad a normalizar; estos son: productores, comercializadores, consumidores y técnicos calificados. Los Comités Técnicos de Normalización elaboran los proyectos de NTP's, los cuales son alcanzados a INDECOPI para su aprobación. ¿QUIENES ELABORAN LA NTP? Las elaboran profesionales que conforman los Comités Técnicos de Normalización (CTN), y lo integran representantes de tres sectores: 1. Productores / Empresa Privada 2. Consumidores / Entidades Públicas 3. Técnicos / Academia Para la aprobación de una Norma Técnica Peruana cada sector emite un SOLO voto por consenso y aprueba el Proyecto de Norma Técnica Peruana, el mismo que ingresa a la etapa de discusión pública por 30 a 90 días y luego de ese periodo se publica la NTP en el diario Oficial El Peruano.
NTP Y LAS NORMAS INTERNACIONALES Las Normas Técnicas Peruanas adoptan o adaptan Normas Internacionales que estandarizan la calidad de productos y servicios. Estas son: 1. CODEX ALIMENTARIUS o Código Alimentario. Creado por la Organización Mundial de la Salud para elaborar Normas Alimentarias Internacionales armonizadas, que protejan la salud de los consumidores y fomenten prácticas leales de los alimentos. Es decir, con estas normas los consumidores pueden confiar en que los productos alimentarios que compran son inocuos (que no hacen daño a la salud) y de calidad. 2. ISO. Es la Organización Internacional de Estandarización que la conforman 163 países de la cual el Perú es miembro a través del INACAL. Proporciona estándares comunes entre los países para facilitar el comercio mundial. 3. IEC. La Comisión Electrotécnica Internacional (IEC), es la organización que elabora todas las normas vinculadas a las tecnologías eléctricas, electrónicas y relacionadas. Conocida como "electrotecnia". Estas Normas IEC promueven la transferencia de tecnología de los líderes en este campo, a los países en desarrollo.
ASTM La organización fue fundada el 29 de febrero de 1898, como la sección Americana de la Asociación Internacional para el Ensayo y Materiales (IATM) por iniciativa de Charles Dudley, entonces responsable del control de calidad de Pennsylvanya Railroad, quien tuvo la iniciativa de hacer que los hasta entonces ferrocarriles rivales y las fundiciones de acero coordinaran sus controles de calidad, ya que el problema que enfrentaba la creciente industria del ferrocarril era la frecuente rotura de los rieles utilizados. Algunos años antes se había fundado la International Association for Testing and Materials (IATM), y justamente el 16 de junio de 1898 los setenta miembros de la IATM se reunieron en para fundar la sección americana de la organización.
En 1902, la sección americana se constituye como organización autónoma con el nombre de American Society for Testing and Materials, que se volverá universalmente conocida en el mundo técnico como ASTM. Dudley fue, naturalmente, el primer presidente de la ASTM. El campo de acción de la ASTM se fue ampliando con el tiempo, pasando a tratar no solo de los materiales ferroviarios, sino todos los tipos de materiales, abarcando un espectro muy amplio, comprendiendo los revestimientos y los mismos procesos de tratamiento. El desarrollo de la normativización en los años 1923 al 1930 llevó a un gran desarrollo de la ASTM (de la cual por ejemplo Henry Ford fue miembro). El campo de aplicación se amplió, y en el curso de la segunda guerra mundial la ASTM tuvo un rol importante en la definición de los materiales, consiguiendo conciliar las dificultades bélicas con las exigencias de calidad de la producción en masa. Era por lo tanto natural un cierto reconocimiento de esta expansión y en 1961 ASTM fue redefinida como American Society for Testing and Materials, habiendo sido ampliado también su objetivo. A partir de ese momento la cobertura de la ASTM, además de cubrir los tradicionales materiales de construcción, pasó a ocuparse de los materiales y equipos más variados, como las muestras metalográficas, cascos para motociclistas, equipos deportivos, etc. En el 2001 la ASTM asume su nombre actual como testimonio del interés supranacional que actualmente han alcanzado las técnicas de normativización.
NORMA TÉCNICA: ASTM C-150 y Norma Técnica Peruana 334.009 CEMENTO PORTLAND / TIPO II CARACTERÍSTICAS - Producto obtenido de la molienda conjunta de clinker tipo II de bajo contenido de álcalis y yeso. - Bajo en contenido de álcalis (sodio y potasio). - Se logran altas resistencias a tempranas edades. - Por el buen desarrollo de resistencias a la compresión, es usado en muchas aplicaciones. Además, tiene la capacidad de utilizarse en variados diseños de mezclas de concreto. - Presenta mayor resistencia a los sulfatos que el cemento Pórtland tipo I. - Sus cualidades son ampliamente conocidas por el sector construcción civil en el extranjero. USOS Y APLICACIONES - Para construcciones en general y de gran envergadura, especialmente cuando se desea una resistencia a la acción de los sulfatos y un moderado calor de hidratación. - Cemento resistente a la reacción álcali/ agregado. RECOMENDACIONES - Como en todo cemento, se debe respetar la relación agua/cemento (a/c) a fin de obtener un buen desarrollo de resistencias y trabajabilidad. - Es importante utilizar agregados de buena calidad, si estos están húmedos es recomendable dosificar menor cantidad de agua para mantener las proporciones correctas. - Para lograr resistencias adecuadas es recomendable curar con agua todos los elementos estructurales Esta especificación trata sobre materiales para ser utilizados como aditivos químicos a ser agregados a mezclas para concreto de cemento hidráulico en obra para el propósito o propósitos indicados por los ocho tipos siguientes:
ASTM C494 1.1.1 Tipo A—Aditivos reductores de agua, 1.1.2 Tipo B—Aditivos retardadores, 1.1.3 Tipo C—Aditivos aceleradores, 1.1.4 Tipo D—Aditivos reductores de agua y retardadores, 1.1.5 Tipo E—Aditivos reductores de agua y aceleradores, 1.1.6 Tipo F—Aditivos reductores de agua, de alto rango, 1.1.7 Tipo G—Aditivos reductores de agua, de alto rango, y retardadores, y
1.1.8 Tipo S—Aditivos de comportamiento específico.
Webgrafía: -
https://sites.google.com/site/cemyhor/el-cemento-portland-componentes/-que-es-elclinker https://www.construmatica.com/construpedia/Clinker https://www.cemex.es/productos-y-soluciones/clinker https://www.diariosur.es/prensa/20060809/malaga/clinker_20060809.html http://www.ingenieria.unam.mx/~luiscr/licenciatura_ic/1444_pcee/1444_material/adi tivospresen.pdf http://www.unacem.com.pe/wp-content/uploads/2012/03/Cemento-Tipo-II.pdf