CEMENTO PORTLAND

EL CEMENTO PORTLAND 

DEFINICIÓN NATURAL

Es cualquier material aglomerante, aglutinante capaz de unir fragmentos de propiedades físicas diferentes. Entre estos tenemos a las calizas natural es calcinadas. 

DEFINICIÓN DE INGENIERÍA:

El cemento se conoce como cemento portland. Es una mezcla de calizas y arcillas pulverizadas a grandes temperaturas, con adición de yeso que al entrar en contacto con el agua, desarrolla la capacidad de unir fragmentos de grava y arena, para formar un sólido único o piedra artificial, conocida con el nombre de concreto hidráulico.

CEMENTO PORTLAND: El cemento Portland es llamado así puesto que tiene un parecido con una piedra natural que se encuentra en Inglaterra, precisamente en Portland, se le denomina aglomerante hidráulico ya que es capaz de desarrollar todas sus propiedades en presencia del agua como son el Fraguado y Endurecimiento.La definición es la misma que tiene el cemento Actual.

MATERIAS PRIMAS 

Las materias primas aportan los óxidos y elementos  que determinan la composición del cemento fabricado. Fundamentalmente, ellas contienen:  óxidos de calcio, silicio, aluminio y hierro.

Las materias primas  básicas más  definidas son: 

a) arcilla que aportan  óxido de silicio y de aluminio

b) calizas que aportan óxido de calcio

c) bauxitas, mineral de aluminio, aporta óxido de aluminio y de hierro

d) yeso o sulfato de calcio dihidratado.

Otras materias primas son:  cal,  escorias metalúrgicas, puzolanas o roca volcánica

PROCESO FABRICACIÓN DEL CEMENTO 

1.OBTENCIÓN DE LA MATERIA PRIMA: El proceso de fabricación del cemento comienza con la obtención de la materia prima en La Cantera: caliza y marga.}

2.TRITURACIÓN: Una vez extraída la materia prima mediante voladuras se transporta con Dumpers a la chancadora o trituradora de martillos para conseguir un tamaño no mayor de 6 cm. de diámetro. Desde aquí se transporta mediante cintas a la nave de Prehomo. 

3.PREHOMOGENEIZACIÓN: Nave de prehomo (prehomogeneización). Lugar donde se almacena la materia antes de ser llevada al molino de crudo. 

4. MOLINO DE CRUDO Y MACHACADORA: Transforma la materia prima, que le entra a través de básculas, en polvo fino(harina).De aquí un elevador la transporta a los silos de crudo. 

5.INTERCAMBIADOR DE CICLONES: El sistema del horno comprende una torre de ciclones para intercambio de calor en la que se pre-calienta el material en contacto con los gases provenientes del horno. La “harina”, procedente de los silos, es subida mediante un elevador a la parte más alta del intercambiador para que desde allí coja temperatura (450º C) hasta su entrada al horno. 

6. HORNO DE CLÍNKER: Tubo cilíndrico de 4´60 metros de diámetro, 75 metros de largo y una inclinación del 3 %. La “harina”, que llega del intercambiador, por la inclinación del horno y su giro, va avanzando hacia la zona de máxima temperatura (1800ºC) donde se funde y se convierte en clínker (bolas de materia fundida). 

7. ENFRIADOR: Lugar por donde, a través de parrillas móviles, pasa el clínker e inyectándole aire se baja su temperatura hasta 35º C aproximadamente. 

8. ALMACENAMIENTO DE CLÍNKER EN SILO O NAVE: Una vez el clínker abandona el enfriador es transportado por una rastra de cangilones (tipo noria) a los lugares de almacenamiento. 

9. YESO Y ADICIONES: Este es el lugar para el almacenaje de los diferentes componentes básicos del cemento: yeso, caliza y ceniza.

10. MOLINO DE CEMENTO: El molino tiene dos cámaras separadas por un tabique y en cuyo interior hay bolas metálicas de diferentes tamaños (desde 90 mm. a 10 mm. de diámetro).Los diferentes componentes del cemento llegan al molino a través de básculas,la primera cámara “rompe” el clínker, la segunda le da finura. El cemento sale del molino aspirado por un ventilador.

11. ALMACENAMIENTO:  Una vez extraído el cemento del molino y analizado por rayos X, con la ayuda de un Robot (Macario), se envía por medio de cintas transportadoras de goma a los silos de almacenamiento. 

12. EMPAQUE Y DISTRIBUCIÓN: Esta última etapa consiste en empacar el cemento fabricado en bolsas de 50 kilos, teniendo mucho cuidado con diversos factores que puedan afectar la calidad del cemento, luego se transporta y se distribuye con cuidados especiales.

TIPOS DE CEMENTO PORTLAND

Los Cementos Portland por lo general, se fabrican en cinco tipos cuyas propiedades se han normalizado sobre la base de las especificaciones ASTEM de normas para Cemento Portland (c 150). Los tipos se distinguen según los requisitos tanto físicos como químicos. 

• PORTLAND TIPO I: Es un cemento normal, se produce por la adición de clinker más yeso. De uso general en todas las obras de ingeniería donde no se requiera miembros especiales. De 1 a 28 días realiza 1 al 100% de su resistencia relativa.

• PORTLAND TIPO II: Cemento modificado para usos generales. Resiste moderadamente la acción de los sulfatos, se emplea también cuando se requiere un calor moderado de hidratación. El cemento Tipo II adquiere resistencia mas lentamente que el Tipo I, pero al final alcanza la misma resistencia. Las características de este Tipo de cemento se logran al imponer modificaciones en el contenido de Aluminato Tricalcico (C3A) y el Silicato Tricalcico (C3S) del cemento. Se utiliza en alcantarillados, tubos, zonas industriales. realiza del 75 al 100% de su resistencia.

• PORTLAND TIPO III: Cemento de alta resistencia inicial, recomendable cuando se necesita una resistencia temprana en una situación particular de construcción. El concreto hecho con el cemento Tipo III desarrolla una resistencia en tres días, igual a la desarrollada en 28 días para concretos hechos con cementos Tipo I y Tipo II ;se debe saber que el cemento Tipo III aumenta la resistencia inicial por encima de lo normal, luego se va normalizando hasta alcanzar la resistencia normal.Esta alta resistencia inicial se logra al aumentar el contenido de C3S y C3A en el cemento, al molerlo más fino; las especificaciones no exigen un mínimo de finura pero se advierte un limite practico cuando las partículas son tan pequeñas que una cantidad muy pequeña de humedad pre-hidratada el cemento durante el almacenamiento manejo. Dado a que tiene un grandes prendimiento de calor el cemento Tipo III no se debe usar en grandes volúmenes. Con 15% de C3A presenta una mala resistencia al sulfato. El contenido de C3A puede limitarse al 8% para obtener una resistencia moderada al sulfato o al 15% cuando se requiera alta resistencia al mismo,su resistencia es del 90 al 100%.

• PORTLAND TIPO IV: Cemento de bajo calor de hidratación se ha perfeccionado para usarse en concretos masivos. El bajo calor de hidratación de Tipo IV se logra limitando los compuestos que más influye en la formación de calor por hidratación, o sea,C3A y C3S. Dado que estos compuestos también producen la resistencia inicial de la mezcla de cemento, al limitarlos se tiene una mezcla que gana resistencia con lentitud. El calor de hidratación del cemento Tipo IV suele ser de más o menos el 80% del Tipo II, el 65% del Tipo I y 55% del Tipo III durante la primera semana de hidratación. Los porcentajes son un poco mayores después de más o menos un año. Es utilizado en grandes obras, moles de concreto, en presas o túneles. Su resistencia relativa de 1 a 28 días es de 55 a 75%. 

• PORTLAND TIPO V: Cemento con alta resistencia a la acción de los sulfatos, se especifica cuando hay exposición intensa a los sulfatos. Las aplicaciones típicas comprenden las estructuras hidráulicas expuestas a aguas con alto contenido de álcalis y estructuras expuestas al agua de mar. La resistencia al sulfato del cemento Tipo V se logra minimizando el contenido de C3A, pues este compuesto es el más susceptible al ataque por el sulfato. Realiza su resistencia relativa del 65 al 85 %

SUS APLICACIONES MÁS COMUNES

Lo versátil y de gran usabilidad que es este tipo de producto hace que se disponga de una lista larga de aplicación del cemento portland, y es que quien conoce de productos para la construcción reconoce y avala que este es uno de los mejores, porque sirve para prácticamente toda estructura. Además que el que sea tan resistente y de muchísima durabilidad, son aspectos que lo han convertido en uno de los favoritos. Estas son algunas de sus diversas aplicaciones:

• En pisos (suelos modificados o para hacer pisos de cemento).
• Para hacer concreto poroso y pobre.
• Losas de concreto.
• Gravas de cemento.
• Concreto compactado con rodillo.
• Para ciertas obras públicas de hormigón pre-tensado.
• Para hacer columnas y zapatas.
• Para la elaboración de muebles municipales como los bancos y mesas de concretos, fuentes y hasta escaleras.
• Lavaderos de concretos.

No cabe duda que este tipo de cemento si que tiene una gran variedad de aplicaciones, y lo mejor es que se consigue fácilmente, logra los resultados esperados al ser de alta calidad y es de los más económicos que encuentras en el mercado.

REFERENCIAS 

1. Apuntes, N. (2019). CEMENTO PORTLAND PUZOLANICO (CPP). [online] Ingcivil-notasapuntes.blogspot.com. Available at: http://ingcivil-notasapuntes.blogspot.com/2011/05/cemento-portland-puzolanico-cpp.html [Accessed 13 Jul. 2019].
2. Canalconstruccion.com. (2019). canalconstruccion.com. [online] Available at: http://canalconstruccion.com/cemento-portland-usos-y-tipos.html [Accessed 13 Jul. 2019].
3.  PÓRTLAND, T. (2019). TIPOS DE CEMENTO PÓRTLAND. [online] Apuntesingenierocivil.blogspot.com. Available at: https://apuntesingenierocivil.blogspot.com/2010/10/tipos-de-cemento-portland.html [Accessed 13 Jul. 2019].
4. Arqhys.com. (2019). Tipos de cemento portland. [online] Available at: https://www.arqhys.com/arquitectura/tipos-cemento-portland.html [Accessed 13 Jul. 2019].