Cemento

El cemento es un conglomerante hidráulico, es decir, es un material inorgánico que presenta propiedades tanto adhesivas como cohesivas y que tiene la capacidad de fraguar y endurecerse al contacto con el agua por medio de reacciones químicas. Cuando se mezcla el cemento con agua se forma una masa similar a una piedra denominada pasta. La pasta funciona como adhesivo para unir los agregados (arena, grava) y crear el hormigón. Este es considerado como el material de construcción de mayor consumo y demanda en el mundo. El cemento además es un componente decisivo en la plasticidad del hormigón en estado fresco y posteriormente en las características mecánicas del hormigón endurecido. Se puede utilizar cualquier cemento que cumpla con los requisitos establecidos para un hormigón tradicional siempre que sea capaz de proporcionar al hormigón las características que exige el proyecto. El cemento más utilizado como aglomerante para la preparación del hormigón en el cemento Pórtland.

 Cemento Pórtland.

Este producto se obtiene por la pulverización del clinker en un proceso de calcinación de calizas y arcillas con la adición de yeso (sulfato de calcio) que actúa como retardante del fraguado. Se admite la adición de otros productos siempre que su inclusión no afecte las propiedades del cemento resultante. Todos los productos adicionales deben ser pulverizados conjuntamente con el clinker.

El cemento Pórtland está compuesto principalmente por materiales calcáreos (carbonato de calcio) tales como caliza, alúmina y sílice que se encuentran como arcilla o pizarra; también se utiliza marga que es un material calcáreo-arcilloso. En los últimos años se ha incorporado material puzolánico, que puede estar en estado natural como tierra de diatomeas, rocas opalinas, esquistos, cenizas volcánicas, o material calcinado (los nombrados anteriormente y algunos como las arcillas y esquistos más comunes), o de material artificial (óxido de silicio

La materia prima para la fabricación del cemento debe ser mezclada minuciosamente en una cierta proporción y sometida a un proceso de pulverización, para luego calcinarla en un horno giratorio de gran dimensión, a una temperatura de 1400 °C a 1550 °C, a la cual el material se sintetiza y se funde parcialmente, formando pequeñas bolas conocidas como clinker. El clinker se enfría y seguidamente se adiciona yeso así como material puzolánico en cantidades controladas. Luego se tritura hasta obtener un polvo fino; dando como resultado el cemento Pórtland.

 Tipos de cemento Pórtland.

Los cementos están compuestos de diferentes componentes que adecuadamente dosificadas mediante un proceso de producción controlado, le dan al cemento las cualidades físicas, químicas y resistencias adecuadas al uso deseado.

Según su uso se diferencia distintos tipos de cementos Pórtland, éstos se producen de acuerdo con las especificaciones que se indican en la norma ASTM C150 - Especificación Normalizada para Cemento Pórtland, de donde se derivan los siguientes tipos de cemento:

- TIPO I: cemento de uso general, apropiado para todos los usos donde las

propiedades especiales de otros cementos no sean necesarias.

- TIPO II: resistente al ataque moderado de sulfatos, se lo utiliza en las tuberías de

drenaje, muros de contención, pilas, presas.

- TIPO III: altas resistencias iniciales a tempranas edades, es usado cuando se

necesita remover las cimbras (encofrado) lo más temprano posible o cuando la estructura será puesta en servicio rápidamente.

- TIPO IV: bajo calor de hidratación, se utiliza donde se desea minimizar la tasa y la

cantidad de calor generado por la hidratación, por lo tanto este cemento desarrolla la resistencia en una tasa más lenta que otros tipos de cemento. Se puede aplicar en la construcción de presas, embalses y además en climas cálidos.

- TIPO V: alta resistencia a los sulfatos, se utiliza en concretos expuestos a la acción

severa de sulfatos y aguas marinas.

Estos cementos se elaboran también con un agente inclusor de aire y para su denominación se añade la letra A, por ejemplo Tipo IA, o si se le incluye puzolana se le añade la letra P. La norma ASTM C1157 - Especificación de Desempeño para Cementos Hidráulicos en correspondencia a la norma NTE INEN 2380 - Requisitos de Desempeño para Cementos Hidráulicos abarcan las especificaciones para cementos hidráulicos (cementos Pórtland y

cementos mezclados). Ésta norma, de igual manera, muestra seis tipos de cementos hidráulicos con características similares a los expuestos anteriormente:

- Tipo GU: Uso general.

- Tipo HE: Alta resistencia inicial.

- Tipo MS: Moderada resistencia a los sulfatos. - Tipo HS: Alta resistencia a los sulfatos. - Tipo MH: Moderado calor de hidratación. - Tipo LH: Bajo calor de hidratación.

 Propiedades físicas.

Durante el proceso de fabricación del cemento se monitorean principalmente las siguientes propiedades:

- Finura: se define como la distribución total del tamaño de partículas que presenta el

cemento, ésta propiedad afecta el calor liberado y la velocidad de hidratación. Mientras más fino sea el cemento mayor será la tasa de hidratación del mismo, por lo tanto, acelera el desarrollo de la resistencia.

- Consistencia: se refiere a la fluidez de la mezcla fresca de pasta o mortero de

cemento, determinada por una cierta cantidad de agua. Tiene relación con la calidad del cemento y el tiempo de fraguado. El requerimiento de agua varía entre los distintos tipos de cemento.

- Gravedad específica: esta propiedad no indica la calidad del cemento, su principal

uso se da en los cálculos de dosificaciones de mezclas, y presenta por lo general un valor muy similar en todos los cementos portland.