CEMENTO

HISTORIA DEL CEMENTO

EL CEMENTO
La palabra cemento es nombre de varias sustancias adhesivas. Deriva del latín cemento Hoy llamamos cemento por igual a varios pegamentos, pero de preferencia, al material para unir que se usa en la construcción de edificios y obras de ingeniería civil.
HISTORIA DEL CEMENTO
Los egipcios usaron yeso calcinado y calizas Los griegos y romanos calizas. Posteriormente los romanos usaron una mezcla de calizas y puzolanas. coliseo de roma. En la edad media no hubo avance alguno y se construyó con piedra y calizas. Aunque cementos que se fraguan y endurecen con agua eran conocidos desde la antigüedad El término cemento Portland - 1824 por el inglés Joseph Aspdin. El primer cemento Portland moderno - Gran Bretaña en 1845. Isaac Charles Johnson Los primeros hornos rotatorios - 1880 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" En el Perú: la fabricación del cemento se remonta a 1916 al constituirse la CIA Peruana de cemento Pórtland, hoy”Cementos Lima”



CEMENTO HIDRAÚLICO
Material inorgánico finamente dividido que, amasado con agua, forma una pasta que fragua y endurece en virtud de reacciones y procesos de hidratación y que, una vez endurecido, conserva su resistenciay estabilidad incluso bajo el agua.
Un cemento hidráulico producido mediante la pulverización del clinker (silicatos de calcio), con adicion de sulfato de calcio

CEMENTOS PORTLAND

1.1 CEMENTOS PORTLAND: Clinker + Yeso

1.2 CEMENTOS PORTLAND ADICIONADOS: Clinker + Yeso + ADICIÓN MINERAL

1.1 CEMENTOS PORTLAND
TIPO I: De uso general.
TIPO II: De uso general, específicamente cuando se desea moderada
resistencia a los sulfatos o moderado calor de hidratación.
TIPO III: Cuando se requiere alta resistencia inicial.
TIPO IV: Cuando se desea bajo calor de hidratación.
TIPO V: Para emplearse cuando se desea alta resistencia a los sulfatos.



1.2. CEMENTOS PORTLAND ADICIONADOS:
Clinker + Yeso + ADICIÓN MINERAL
ADICIÓN MINERAL: Materiales inorgánicos que se incorporan al cemento o al concreto, con el fin de mejorar sus propiedades.
PRINCIPALES ADICIONES:
a) Puzolanas
b) Escoria de Alto Horno
c) Fillers

CEMENTOS PORTLAND PUZOLÁNICOS
1. Cemento Portland Puzolánico Tipo IP: Producido mediante molienda conjunta de clinker y puzolana (15% - 40%).
2. Cemento Portland Puzolánico Modificado Tipo I(PM): Producido mediante molienda conjunta de clinker y puzolana (contenido de puzolana: menor del 15%).
3. Cemento Portland Puzolánico Tipo P: Para su uso en la construcción cuando no se requieran altos valores de resistencia.

CEMENTOS PORTLAND DE ESCORIA
1. Cemento Portland de Escoria Tipo IS: Producido mediante molienda conjunta de clinker y escoria (contenido de escoria: 25% - 70%).
2. Cemento Portland de Escoria Modificado Tipo I(SM): Producido mediante molienda conjunta de clinker y escoria (contenido de escoria < 25%).
CEMENTO PORTLAND COMPUESTO TIPO ICo Cemento Portland obtenido por pulverización conjunta de clinker Portland, materias calizas y/o inertes hasta un máximo de 30%

CEMENTOS PORTLAND ESPECIFICACIÓN DE LA PEFORMANCE
Requisitos de performance de los cementos Portland para aplicaciones generales y especiales. No existen restricciones de la composición del cemento o de sus constituyentes. TIPOS:
Tipo GU.- Uso general.
Tipo HE.- De alta resistencia inicial.
Tipo MS.- De moderada resistencia a los sulfatos.
Tipo HS.- De alta resistencia a los sulfatos.
Tipo MH.- De moderado calor de hidratación.
Tipo LH.- De bajo calor de hidratación.

FABRICACION DE CEMENTO PROCESO FABRICACIÓN DE CEMENTO



MATERIAS PRIMAS
Minerales que contiene los componentes principales del cemento:- Óxido de calcio (CaO)- Óxido de silicio (SiO2) / sílice- Óxido de aluminio (Al2O3) / alúmina- Óxido de fierro (Fe2O3)

COMPOSICION DEL CEMENTO
a) Componente calcáreo: Caliza (CaCO3), representa entre el 70 - 80 % de las materias primas necesarias para fabricar el clinker.
b) Componente arcilloso: Arcilla (silicatos de aluminio hidratados), representa entre el 15 - 25 % de las materias primas necesarias para fabricar el clinker.
c) Componentes correctores Se añaden en los casos en que las materias primas disponibles no contienen la cantidad suficiente de uno de los químicamente necesarios en el crudo - Arena, para elevar el contenido de sílice. - Mineral de hierro, para elevar el contenido de óxido de hierro.

CLINKER
Al combinarse durante el proceso de sinterización en el horno los cuatro elementos: Calcio, Sílice, Aluminio y Hierro; se producen cuatro nuevos compuestos mineralógicos principales en el clinker, que son:
SILICATO TRICÁLCICO Alita C3S Resistencias iniciales - Alto calor de hidratación
SILICATO BICÁLCICO Belita C2S Resistencia a largo plazo
ALUMINATO TRICÁLCICO C3A No influye en la resistencia. Controla el fraguado. Muy inestable al ataque químico
FERRO ALUMINATO TETRACÁLCICO Celita C4AF Muy poca influencia en el comportamiento del cemento

PROCESO DE FABRICACIÓN PRODUCCIÓN DE CEMENTO

EXTRACCIÓN

TRITURACIÓN

HOMOGENEIZACIÓN
MOLIENDA Y DOSIFICACIÓN

PRODUCCION DE CEMENTO POR EMPRESA



COMERCIALIZACION
La mayor parte del cemento se comercializa en bolsas de 42.5 K. y el resto a granel, de acuerdo a los requerimientos del usuario.Las bolsas por lo general, son fabricadas en papel krap extensible tipo Klupac con variable contenido de hojas, que usualmente están entre dos y cuatro, de acuerdo a los requerimientos de transporte o manipuleo.

ALMACENAMIENTO

La buena disposición que se adopte para el almacenamiento de los insumos del concreto, contribuye a la buena marcha de la obra, y permite la producción eficiente de un concreto de calidad.

• Ubicación y características del área donde se asienta la construcción.

• Consumo promedio de concreto de acuerdo al cronograma de la obra

• Stock mínimo que es conveniente mantener. NORMATIVIDAD -

5 Normas sobre especificaciones,

1 Norma de muestreo e inspección,

1 Norma sobre terminología,

4 Normas sobre adiciones,

4 Normas sobre aditivos,

45 normas sobre métodos de ensayo. Las Normas Técnicas Peruanas (NTP) guardan armonía con las Normas ASTM.

NORMAS SOBRE ESPECIFICACIONES

1.1 CEMENTOS PORTLAND: NTP 334.009:1997 (ASTM C - 150)

1.2 CEMENTOS PORTLAND ADICIONADOS: NTP 334.090:2001

1.3 CEMENTOS PORTLAND. NORMA DE LA PERFORMANCE: NTP 334.082:2001

1.5 CEMENTO CON MICROFILLER CALIZO NTP 334.078:1997

1.4 CEMENTO DE ALBAÑILERÍA: NTP 334.069:1998

ELABORACION DE LA NORMA TECNICA PERUANA

•CEMENTOS LIMA S.A.

•CEMENTOS NORTE PACASMAYO S.A.

•CEMENTOS ANDINO S.A.

•CEMENTOS YURA S.A.

•CEMENTOS SUR S.A.

•ININVI

•MTCVC

•PUC-FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍA

•PREMIX

•COLEGIO DE INGENIEROS - CAPÍTULODE INGENIERÍA CIVIL - LIMA •ARPL TECNOLOGÍA INDUSTRIAL

•ASOCEM

•UNI-FAC. CIVILES

CAL

CAL - HISTORIA

La cal probablemente es el primer producto de reacción química conocido por el hombre. De igual forma es el cementante mas antiguo que se conoce y del cuál existen notables muestras.

La abundancia de piedra caliza en la corteza terrestre y su facilidad de transformación al óxido del calcio nos explica porqué la cal es uno de los productos más viejos de la química. La cal tiene muchas características que la hacen absolutamente valiosa
Con la cal se edificaron obras que sorprenden por su resistencia al paso del tiempo: Las Pirámides de Egipto, la Muralla China, El Coliseo Romano y la Vía Apia entre otros;

Algunas de las mas recientes evidencias del uso de la cal datan de hace 10,000 años. Excavaciones en Cajenu al este de Turquía, descubrieron pisos de terrazo, los cuales habían sido cubiertos con mortero de cal. Este sitio data de 7,000 a 14,000 años
Sin embargo, se tiene la firme evidencia del uso de la cal en el cercano oriente, que datan de hace aproximadamente 8,000 años
La estabilización con cal fue usada en el Tibet, hace cerca de 5,000 años, en la construcción de las pirámides de Shersi. También fue usada junto can la caliza por los Egipcios en la construcción de las pirámides y por los Chinos cuando construyeron la Gran Muralla.

Cerca del 1,000 D.C. existe evidencia del amplio uso de la cal viva y la cal hidratada para construcción por muchas civilizaciones, incluyendo los Griegos, Egipcios, Romanos, Incas, Mayas, Chinos e Indios Mogul.

ORIGENES

La caliza es una roca sedimentaria porosa formada por carbonatos, principalmente carbonato de calcio. Cuando tiene alta proporción de carbonatos de magnesio se le conoce como dolomita
La roca caliza tiene una gran resistencia a la meteorización, eso ha permitido que muchas esculturas y edificios de la antigüedad tallados en dichas rocas hayan llegado hasta nosotros.
Su dureza es 3, puede ser estimada mediante la comprobación de su resistencia al ser rayada

QUE ES LA CAL

“Cal” es un término genérico que designa todas las formas físicas en las que pueden aparecer el Óxido de Calcio (CaO) y el de Magnesio (MgO) y/o el Hidróxido de Calcio (Ca(OH)2) y/o el de Magnesio (Mg(OH)2).
Nombre común del CARBONATO CÁLCICO. CaO 56%; CO2 44% CO3Ca

PROCESO

Mediante la calcinación o descomposición de las rocas calizas calentándolas a temperaturas superiores a los 900° C se obtiene la llamada cal viva, compuesta fundamentalmente por oxido de calcio.
OBTENCION DE LA CAL

PRESENTACION

Se presenta en resistentes sacos de papel kraft de doble hoja con un contenido aproximado de 15 kilogramos.
En nuestro medio se venden por kilos y en bolsas de plástico

APLICACIONES

La cal hidratada para el tratamiento del agua para el consumo humano es en nuestro medio la aplicación mas antigua del producto. Se utiliza para el ablandamiento del agua potable, sea sola o con ayuda de coagulantes para producir un precipitado que ayude en la clarificación del agua, la eliminación de bacterias y la remoción de la dureza. La cal sirve como reactivo químico en el ablandamiento del agua. El constituyente útil de la cal es el contenido de oxido de calcio de la cal viva, la cal hidratada puede reaccionar con otros agentes químicos que fueran añadidos. Además de ablandar el agua la cal es útil para su clarificación.

LA PIEDRA CALIZA
se utiliza con gran resultado en la ganadería como suplemento mineral, en el consumo animal, aportando el calcio necesario para el desarrollo de los animales
LA CAL HIDRATADA
sea esta, cálcica, dolomítica o magnesiana, mejora la adherencia del asfalto con los agregados, lo cual reduce el peligro de los daños por humedad, reduce el tiempo de endurecimiento por estabilización química de los compuestos polares que se encuentran en los asfaltos y aumenta la rigidez inicial de las mezclas de asfalto.
OTROS USOS
- Fabricación de morteros- Revoques interiores y exteriores- Enlosados y pavimentos- Colocación de tejas- estucados- Neutralización y estabilización de suelos
TIPOS DE CAL POR SU COMPOSICION
* CAL DOLOMÍTICA
Se la denomina también cal gris o cal magra. Es una cal aérea con un contenido de óxido de magnesio superior al 5%. Al apagarla, forma una pasta gris, poco trabada, que no reúne unas condiciones satisfactorias para ser utilizada en construcción.
* CAL GRASA
Es la cal aérea que contiene, como máximo, un 5% de óxido magnésico. Después de apagada da una pasta fina, trabada, blanda y untuosa.
TIPOS DE CAL
Si tenemos en cuenta la naturaleza de la cal podemos distinguir entre:
CAL HIDRÁULICA: Cales constituidas por mezcla de margas y arcillas ricas en sílice aluminio y hierro, que endurecen tanto en contacto con el aire como en el agua.
CAL AÉREA: Cales constituidas principalmente por óxido o hidróxido de calcio que endurecen mediante carbonatación expuestas al aire. A su vez, al hablar de cal aérea podemos distinguir entre:
Cal Viva: Constituidas principalmente por óxido de calcio y de magnesio, producidos por calcinación de caliza y/o dolomita. Estas cales tienen una reacción exotérmica en contacto con el agua. Se pueden presentar en distintas granulometrías.
Cal Hidratada: Cal resultante del apagado controlado de las cales vivas. Se producen en forma de polvo seco, de pasta o de lechada.
NORMATIVIDAD
• NTP 334.145:2004
CALES. Cales hidratadas para albañilería. Requisitos.
• NTP 334.149:2004
CALES. Cal hidratada para acabados. Requisitos.
• NTP 339.003:1979
Cales hidráulicas hidratadas para construcción.
• NTP 334.141:2004
CALES. Especificaciones normalizadas para cal hidráulica
hidratada para fines estructurales.
• NTP 334.111:2001
CAL Y PIEDRA CALIZA. Definiciones y nomenclatura
• NTP 339.004:1979
CALES PARA CONSTRUCCION. Métodos de ensayos físicos.
Los distintos tipos de cales normalizadas son producidas por las siguientes empresas: Cemento Andino S.A., Cemento Pacasmayo S.A.A, Yura S.A. y la compañía de Agregados Calcáreos S.A.
Las normas técnicas peruanas tienen como antecedente a las respectivas normas ASTM.

YESO

HISTORIA

Desde épocas memoriales el yeso ha convivido con la humanidad y constituye uno de los más antiguos materiales de construcción.
Se tiene conocimiento de la utilización del yeso desde el Neolítico (Del 9.000 a.C. al 4.000 a.C. ) para realizar cimientos y muros y también como soporte pictórico. En Anatolia encontramos frescos decorativos sobre base de yeso con 9000 años de antigüedad.
Los asirios empleaba un yeso conocido como alabastro. Hace 6000 años los egipcios preparaban argamasa a partir del yeso y el estuco de yeso aparece como material de construcción aplicado en las paredes interiores de algunas pirámides egipcias, con una antigüedad aproximada de 5000 años.

civilización griega lo denominó gypsos (gyps) (yeso) (en latín gypsum) y la romana generalizó su uso en Europa. Posteriormente, los españoles lo introdujeron en América Latina.

El barroco español (s.XVI - XVII) influyó en toda América Latina e incorporó multitud de motivos realizados en yeso
En el s.XIX, el yeso va gradualmente incorporándose a la arquitectura civil como material de revoco y como elemento decorativo en palacios y viviendas.
Hoy en día el yeso es un producto en la vanguardia de la técnica y su uso se ha generalizado como material fundamental en la construcción.

ORIGENES

El yeso se originó hace 200 millones de años como resultado de depósitos marinos cuando parte de lo que ahora son nuestros continentes eran inmensas extensiones oceánicas.
Durante este período algunos mares se secaron dejando lechos de yeso que se recubrieron para ser descubiertos posteriormente por el hombre


Esta roca sedimentaria se ha formado por evaporación marina durante muchos millones de años. La fase de evaporación en sí duró miles de años y llevó a la formación de gruesas capas de depósitos de yeso.
Posteriormente, estas capas de yeso quedaron enterradas por hundimiento natural en un largo período de tiempo, preservándose en las profundidades de la tierra durante millones de años.
En el transcurso del último período glacial, los depósitos de yeso se fueron acercando cada vez más a la superficie de la tierra por el efecto erosivo de los glaciares y los profundos cortes de valles fluviales que dejó el agua de los glaciares.

QUE ES EL YESO

El yeso puro es un mineral blanco (aljez), pero debido a impurezas puede tornarse gris, castaño o rosado. Se denomina sulfato de calcio dihidratado y su estructura cristalina esta constituida por dos moléculas de agua y por una de sulfato de calcio, de formula química:
Se presenta en cristales tabulares exfoliables en láminas, generalmente incoloros. Tiene una dureza de 2 en la escala de Mohs. Su color generalmente varía de blanco a blanco grisáceo, sin embargo, puede tener diversas tonalidades de amarillo, rojizo, castaño, azul grisáceo, rosa o amarillo como consecuencia de impurezas; es suave y plástico; a altas temperaturas de calcinación pierde toda el agua.
ESCALA DE DUREZA DE MOHS

La escala de Mohs es utilizada para medir la dureza de una sustancia. Fue propuesta por Friedrich Mohs y se basa en el principio que una sustancia dura puede rayar una sustancia más blanda pero no es posible al revés.
Mohs, un geólogo, escogió 10 minerales a los que atribuyó un determinado grado en su escala empezando con el talco que recibió el número 1 y terminando con el diamante al que se asignó el número 10.


PROCESO
Se obtiene directamente de la naturaleza por extracción en forma de roca de yeso (mineral de sulfato de calcio dihidratado) en canteras o minas y se procesa industrialmente con poca alteración. Este proceso consiste en la calcinación térmica del mineral triturado, eliminando total o parcialmente el agua de cristalización químicamente combinada. Al mezclarse con agua forma una pasta que fragua y endurece, reconstituyendo su estado original.

PROCESOS DE OBTENCION

PRESENTACION
Se presenta en resistentes sacos de papel kraft de doble hoja con un contenido aproximado de 25 kilogramos.
En nuestro medio se venden por kilos y en bolsas de plástico
APLICACIONES

En construcción debido a sus excelentes propiedades bioclimáticas, de aislamiento y regulación higrométrica, mecánicas y estéticas se utiliza en guarnecidos, enlucidos, prefabricados y relieves arquitectónicos, proporcionando bienestar y comodidad. Esencial como agente retardante en la producción de cemento.

CERÁMICA para la elaboración de moldes, aparatos sanitarios, tiza y esculturas artísticas.
AGRICULTURA para mejorar las tierras de cultivo, como abono y desalinizador.
MEDICINA se utiliza en traumatología para elaborar vendas de yeso, en la fabricación de moldes quirurgicos y odontologicos y en la producción de pasta dentífrica.
INDUSTRIA QUÍMICA Y FARMACÉUTICA como fuente de calcio, componente en medicamentos y lápices labiales.

TIPOS DE YESO

YESO BLANCO:
Contiene un 80% de semihidratado, esta bien molido y se emplea para enlucir las paredes, estucos y blanqueados.
LA ESCAYOLA:
Es el yeso blanco de mayor calidad, obtenido de la piedra de yeso en flecha o espejuelo, contiene el 90% de semihidratado. Se emplea para vaciados, molduras y decoración.
YESO ALUMBRICO:
Se obtiene sumergiendo la piedra de yeso durante 6 horas en una disolución a 12% de alumbre, a una temperatura de 35°C, se deja secar al aire, vuelve a calcinar al rojo oscuro y se muele finamente.

PROPIEDADES Y BENEFICIOS

PRODUCTO NATURAL Y ECOLÓLOGICO
El yeso se obtiene a partir de mineral de sulfato de calcio dihidratado que se encuentra abundantemente en la naturaleza. Es no tóxico, respetuoso con el medio ambiente y sus residuos son biodegradables.
REGULACIÓN HIGROMÉTRICA
Por sus excelentes cualidades higrométricas el yeso es el más eficaz y natural regulador de la humedad ambiental en los interiores de las edificaciones. Absorbe la humedad excesiva y la libera cuando hay sequedad.
AISLAMIENTO TÉRMICO
La utilización de yeso en los revestimientos interiores de las edificaciones puede aumentar en un 35% la capacidad de aislamiento térmico frente a construcciones no revestidas.

ABSORCIÓN ACÚSTICA
Debido a su elasticidad y estructura finamente porosa, el yeso ofrece una excelente capacidad de insonorización. Disminuye ecos y reverberaciones, mejorando las condiciones acústicas.
PROTECCIÓN CONTRA EL FUEGO
El yeso es completamente incombustible y resistente al fuego. Al exponerse al calor se produce una gradual liberación del agua de cristalización en forma de vapor que retrasa la elevación de temperatura absorbiendo el calor, sin emanar gases tóxicos que son la principal causa de accidentes fatales en la mayoría de incendios.
COMPATIBILIDAD DECORATIVA
El yeso, debido a su excelente plasticidad y moldeo, posee infinidad de posibilidades en decoración. Es compatible con casi todos los elementos de decoración: papel, tapíz, madera, pintura, texturizados.

NORMATIVIDAD
CODIGO: NTP 339.050-1980
TITULO: Yesos para construcción. Definiciones.
RESUMEN: La presente norma establece las definiciones de términos relacionados con el yeso para construcción
CODIGO: NTP 339.054-1980
TITULO: Yesos para construcción. Métodos de ensayos físicos.
RESUMEN: La presente norma establece los métodos de ensayo físicos para el yeso empleado en construcción.
PLACA DE YESO (DRYWALL)