Otras razones para el enfoque amplio y ‘liberal” que se ha dado a las indicaciones que siguen son de orden económico y de orden práctico. De orden económico, por cuanto que cementos de distintos tipos, clases y categorías, aptos para un mismo fin, pueden llegar a tener distintos precios, y la opción basada en ello es atendible. De orden práctico, porque según la zona en que se ubique la obra, puede haber mayor dificultad de conseguir un cemento u otro, por distancia de aquella al suministrador más próximo, ya que no es previsible que todas las fábricas del país produzcan en todo momento todos los tipos, clases y categorías de cementos de las normas UNE.
Ambas razones, prácticas y económicas, se complementan, dado que una dificultad práctica de suministro de un determinado cemento -supuesto único utilizable para un cieno fin-, se conviene en un gravamen económico para la obra en cuestión.
3.1.3.- De otros órdenes .
Finalmente, hay razones de otra índole, que se pudiera llamar de principios. Por ejemplo: los cementos Tipo CEM I de las categorías superiores, ¿es que no se pueden emplear en fabricación por tratamientos higrotérmicos La respuesta ponderada seda: no es que no se puedan emplear: es que no se deberían emplear, al haber otros cementos que técnicamente se comportan igual o mejor, y económicamente son más convenientes.
Por otra parte, todo es perfectible, y también lo son o pueden serlo al menos, algunas de las indicaciones dadas en lo que sigue, según el conocimiento y buen criterio del usuario del cemento. Por ejemplo: una vez decidida la utilización de un cemento de horno alto Tipo CEM III, o puzolánico Tipo CEM IV, o portland Tipo CEM II, por las razones válidas que sean del caso, para hormigones frente a medios agresivos químicos -concretamente, sulfatos, y más específicamente, yesos- en lugar de un cemento Tipo CEM I, se ha de tener presente que en tales condiciones el mejor cemento Tipo CEM III o CEM IV o CEM II, será aquel que esté hecho con clinker correspondiente a un cemento Tipo CEM 1 resistente a sulfatos.
Es decir, a la idoneidad del propio cemento Tipo CEM I resistente a sulfatos para el caso, se suma la mayor aptitud de los cementos Tipo CEM III, Tipo CEM II o Tipo CEM I, para el mismo, en virtud de sus composiciones y naturalezas respectivas: o, si se prefiere, a la aptitud de éstos se une la idoneidad de aquél, de una forma que puede calificarse de aditiva. Finalmente, hay que tener en cuenta algunos principios generales, en función de los tipos, clases y categorías
de los cementos y de la naturaleza y circunstancias de las obras, algunos de los cuales han sido ya expuestos en otros lugares, y que son los que siguen.
Si bien está reglamentado no hormigonar a temperaturas inferiores a 0 0C, si en circunstancias excepcionales es preciso hacerlo en tiempo muy frío o frío, en general a temperaturas inferiores a – 2 ºC o a – 5 ºC, es preciso elegir el cemento apropiado, teniendo presentes los condicionantes de tiempo de desenmoldado, desencofrado o descimbrado. En general, cuanto mayor sea el frío, más “caliente” debe ser el cemento utilizado. Por “caliente” se debe entender el cemento de mayor proporción de clinker -o el de menor proporción de adición-, en el caso de los que contienen adiciones de cualquier tipo: CEM II, CEM III, CEM IV o CEM y, o, dentro de ellos, los de subtipo A frente a los de subtipo B, y los de mayor categoría resistente; o el cemento de mayor resistencia mecánica a toda edad, y sobre todo a edades tempranas. En el caso de los cementos portland: los de mayor grado de saturación de cal, mayores contenidos de silicato y de aluminato tricálcicos y mayor finura. En todo caso, es conveniente adoptar precauciones especiales -de amasado, de puesta en obra y de curado- en el hormigonado a temperaturas bajas.
En hormigón para piezas o elementos en que haya que evitar al máximo la retracción, el Criterio general es el contrario: se deben utilizar preferentemente -a igualdad o inoperancia de otros factores-, cementos “fríos”, es decir, de la máxima dilución con adiciones -, en el caso de los que las contengan -los de subtipo B frente a los de subtipo A-, o los de menor grado de saturación y contenidos de silicato y aluminato tricálcicos, y finura, en el caso de los cementos portland Tipo CEM I.
En ambientes muy secos o aptos para producir una desecación rápida del hormigón hay que evitar el empleo de los cementos más sensibles a ella -los de horno alto tipo CEM III en general y dentro de ellos los de mayor contenido de escoria subtipo CEM III/B en panicular- y, en todo caso, extremar las condiciones de curado para impedir tal desecación.
En hormigones vistos en los que no sean admisibles manchas externas procedentes del propio hormigón, se deberá evitar el empleo de los cementos que las produzcan, tales como los de horno alto, Tipo CEM III.
Y en el caso de hormigones pretensados con alambres delgados, con poco espesor de recubrimiento y en ambientes agresivos por salinidad, se deberá utilizar cementos que no contengan sulfuros ni cloruros, y tales que sus pastas posean un pH y una reserva alcalina de hidróxido de calcio lo más altos posible. En cualquier caso, es conveniente que el recubrimiento sea del máximo espesor compatible con la fisuración, y sobre todo, que el hormigón del mismo tenga la máxima compacidad e impermeabilidad. En consecuencia, para hormigones pretensados se utilizarán sólo cementos portland Tipo CEM 1, con las características adicionales de ser SR o MR (Norma UNE 80303:1996) cuando proceda.
4.- Grados de utilización de los cementos de las normas UNE para distintos tipos de hormigón. 4.1.- Consideraciones generales.
Con carácter más específico y detallado se señalan en estas Recomendaciones los principales grados de utilización de los cementos de las normas UNE, dentro de cada campo específico de aplicación de los mismos, y habida cuenta de sus correspondientes clases de resistencia. En todo lo que sigue se utiliza el término “categoría” como sinónimo de “clase de resistencia’.
Se establecen, de forma convencional, para los distintos tipos de cemento CEM I a CEM V -subtipos A y B y categorías 32.5 (R), 42.5 (R) y 52.5 (R)- los cuatro grados de utilización siguientes:
- Muy utilizables - Utilizables
- Menos (o poco) utilizables - No utilizables
En estas Recomendaciones se destaca el hecho de que en aquellos casos en los que la “no utilización” haya de ser drástica, el uso de determinados cementos calificados como “no utilizables” queda tajantemente prohibido. Por ejemplo: el de los cementos BL V de la Norma UNE 80305:1996 y el de los cementos ESP VI-1 y ESP VI-2 de la Norma UNE 80307:1996 para cualquier (todo) fin estructural. O el de cualquier (todo) cemento que no sea de los tipos CEM I, CEM II/A-D o BL I y de categoría suficiente, para hormigón pretensado o para elementos estructurales prefabricados pretensados.
En adelante -texto y cuadros- se indican con una R entre paréntesis, (R), los casos en los que se requiera la condición de “alta resistencia inicial”, dentro de la categoría correspondiente. Como asimismo se indica, con el valor numérico de la categoría entre paréntesis (32.5), (42.5), los casos en los que determinados cementos de dichas categorías no son utilizables para un determinado fin, pero sí lo sean los de categorías superiores.
Se acepta también el supuesto -el cual no es cierto en todos (bastantes) casos- de que todos los tipos y subtipos de cemento pueden alcanzar todas las categorías o clases de resistencia establecidas -32.5 (R), 42.5 (R), 52.5 (R)-. Sin embargo, cuando unos determinados tipos o subtipos de cemento no puedan (por razón de su naturaleza y composición) alcanzar la categoría mínima requerida en casos dados, o cuando dichos tipos o subtipos no existan en el mercado, bien porque no se fabriquen o por no poder disponer de ellos, quedan autodescartados de la utilización que se les asigna, cualquiera que sea el grado de ésta. Por ejemplo: no es apenas probable, ni tal vez verosímil que cementos de los tipos y subtipos CEM IV/B, CEM V/A, CEM III/A, CEM III/B y algunos otros puedan alcanzar las categorías 42.5 y superiores.
Sin embargo, no se puede dejar de señalar la posibilidad de su utilización en el caso poco probable de que llegaran a alcanzar alguna de ellas, ya que, sobre todo entre esos “algunos otros” cementos, cabe la posibilidad de que los haya que se fabriquen y comercialicen, lo cual depende de las materias primas -sobre todo del clinker- de que disponga cada fábrica. Al no ser esto previsible en general, ni para el usuario del cemento en particular, no se puede descartar ninguna posibilidad, por poco probable que sea.
Otra observación es que, en general, los cementos “muy utilizables” para unos fines son también simplemente “utilizables” para los mismos, pero no a la inversa.
- En la ordenación de los cementos por grados de utilización en cada una de sus aplicaciones, aquí se tiene en cuenta la clase o categoría de resistencia mecánica, de la cual se entiende que no se puede prescindir. Por ejemplo: un CEM I/32.5 sería utilizable -aunque poco (o menos) en relación con otros tipos y subtipos de cementos con igual o incluso superior categoría-, para hormigón en masa; pero, en cambio, no lo sería un CEM I con categoría 42.5 R o superior. Por otra parte, tampoco el CEM I/32.5 sería apto para cualquier hormigón pretensado o para hormigón de alta resistencia, pero sí lo sería un CEM I con categoría 42.5 R o superior.
Por lo tanto, se entiende que no se debe aceptar o descartar en bloque un determinado tipo o subtipo de cemento con un cierto grado de utilización para una finalidad determinada, sin tener previamente en cuenta la categoría o clase de resistencia del mismo -y la resistencia (mínima) que exige dicha finalidad-. Por este motivo, al señalar en lo que sigue las categorías resistentes de los cementos, se hace referencia, en cada caso, a si éstas son “suficientes”, “necesarias” o “imprescindibles”.
- Las características adicionales SR (Resistencia a sulfatos), MR (Resistencia al agua de mar) y BC (Bajo calor de hidratación) exigibles según las circunstancias del hormigonado, del tipo de obra y de la agresividad del ambiente, se tienen aquí en cuenta en cada caso particular, pero de forma independiente.
- Por lo que respecta a las clases de exposición y tipos de procesos agresivos, a los efectos de los tipos de cementos utilizables y a su grado de utilización, en las presentes Recomendaciones, se consideran estrechamente relacionados los ataques y deterioros del hormigón por causas externas al mismo, y la corrosión de sus armaduras en los armados y pretensados, pues dichos deterioros pueden ser el motivo de la corrosión, ya que ambos se producen en este orden de causa a efecto por acciones de origen externo; o bien la corrosión, de origen interno, puede producir el deterioro y la destrucción del hormigón por expansiones de proveniencia interior, causadas por la naturaleza expansiva de los propios productos de la corrosión.
- En cuanto a las agresiones al hormigón de naturaleza externa, se tienen aquí en cuenta: por una parte, la carbonatación y la lixiviación por aguas puras, carbónicas agresivas o ácidas y, por otra parte, el ataque al hormigón por sulfatos, sean de los terrenos -sulfatos de calcio y/o de magnesio-, o sean del agua de mar -de calcio, magnesio y alcalinos-. En este último caso se distingue entre exposición a un ambiente marítimo aéreo -exposición a una atmósfera húmeda y salina-, inmersión total y permanente en agua de mar, e inmersión alternada en zona de carrera de mareas -exposición mixta de las dos anteriores- y. por lo tanto, más nociva.
- En lo que concierne a la corrosión de las armaduras, aquí se toma en consideración la carbonatación del hormigón, por un lado, y la acción de los cloruros, cualquiera que sea su origen o procedencia, ya que el mecanismo de su acción es siempre el mismo. Otra cosa es cómo puedan llegar al contacto con las armaduras y cómo impedirlo, dificultarlo o
retardarlo; este último aspecto es de gran importancia -y decisivo- en cuanto a los tipos y subtipos de cemento más o menos utilizables en cada caso para conseguirlo.
Una consideración de la máxima importancia es la del hecho real de que no existe ningún tipo de cemento que sea ‘bueno” -o “malo”- para todo; las características positivas y negativas, de cualquier tipo de cemento van juntas en él de forma inseparable, con todas las consecuencias, lo cual obliga a determinar en cada caso cuál es el factor más importante e influyente y que, por lo tanto, reclama prioridad a la hora de elegir un determinado tipo de cemento para una finalidad específica.
Por ejemplo: un CEM I cualquiera, pero sobre todo si es de alto contenido de silicato y de aluminato tricálcico y de álcalis, y tiene una categoría resistente alta, es ideal como resistente a todo plazo y como protector de las armaduras contra la corrosión, por el elevado pH y la gran reserva alcalina de sus pastas; pero tiene la contrapartida de una gran tendencia a la fisuración por retracción de todo tipo, de un alto calor de hidratación, de una fuerte reactividad con áridos susceptibles a los álcalis, y de una gran vulnerabilidad frente a cualquier ataque químico: lixiviación por aguas puras, carbónicas agresivas y ácidas, así como por sulfatos de todo tipo, de terrenos y aguas de mar. Ejemplos como éste se podrían multiplicar.
- La reacción expansiva -deteriorante y destructiva- del hormigón por interacción de áridos reactivos con álcalis de cualquier origen (incluidos los de los cementos) también se tiene en cuenta en estas Recomendaciones, a la hora de elegir cementos para hormigones expuestos a tal circunstancia.
- Cuando en lo que sigue se señalan en cada caso las categorías o clases de resistencia, se podría entender que son las mínimas exigibles y que, en principio, todas las superiores a ellas serían válidas. Esto no siempre es cierto, por lo cual, cuando se indica que “a lo sumo” serían “necesarias” las categorías expresadas, se debe entender que las superiores a ellas serían superfluas o incluso inadecuadas para el tipo de hormigón o finalidad -tipo de elemento, estructura u obra de que se trate-.
Y cuando se dice “en su cato” se da a entender de acuerdo con lo expuesto anteriormente, que siempre que con los tipos y subtipos de cemento indicados en cada uno, se puedan alcanzar -y de hecho se alcancen- las categorías asimismo señaladas.
Los cementos calificados como “no utilizables” a veces lo son también por superfluos o “excesivos” para la finalidad específica en cada caso, o por tener en cuenta aspectos como su mayor tendencia a la fisuración por retracción, o su menor capacidad de protección de las armaduras contra la corrosión, etc., circunstancias que como ya se indicaba antes, a veces se contraponen.
Dentro de cada apartado correspondiente a los distintos grados de utilización: “muy utilizables”. “utilizables”, “menos (o poco) utilizables” y “no utilizables”, el orden en que se dan los cementos es, más o menos, un orden de preferencia. Cuando algún cemento de cualquiera de las normas UNE no figure en alguno de los apartados mencionados, se debe entender que es debido a su inadecuación en función de alguna característica o uao más específico. Por ejemplo, ninguno de los cementos blancos BL (Norma UNE 80305:1996) se toma en consideración para cimentaciones. Sin embargo, se debe entender también que, excepción hecha del cemento BL y, los otros dos, BL I y BL II, serían utilizables en la medida en que lo fueran sus homólogos grises CEM I y CEM II de categorías similares. Los cementos blancos BL V, especiales para solados y pavimentaciones, quedan excluídos de consideración a todos los efectos estructurales por “no utilizables”.
4.2.-Grados de utilización de los cementos para diferentes hormigones. 4.2.1.- De la Norma UNE – EN 197-1:2000.
4.2.1.1.-Cementos portland tipo CEM I.
Los cementos del Tipo CEM I tienen, en principio, los mismos empleos que los de otros tipos, con las salvedades y matizaciones de cada caso. Por ejemplo, en condiciones comparables de resistencia mecánica los cementos portland Tipos CEM I, en general, desprenden un mayor calor de hidratación y son más sensibles a los ataques químicos por medios ácidos y salinos (en particular, por sulfatos). No obstante, estos cementos pueden ostentar , en determinados casos, las características especiales de bajo calor de hidratación y de resistencia a sulfatos y/o al agua de mar.
Como factor positivo se puede señalar que pueden conferir una mayor protección a las armaduras contra la corrosión metálica, por lo cual los cementos Tipo CEM I son utilizables en exclusiva en el caso de hormigón pretensado que implique una gran responsabilidad, y siempre que se tenga en cuenta la posibilidad de fisuración por retracción (Sobre todo térmica), en particular por lo que pueda afectar a la propia corrosión de armaduras.
Los cementos Tipos CEM I son especialmente aptos para la prefabricación (Sobre todo sin tratamientos higrotérmicos), para hormigonado en épocas o climas fríos y para hormigones de altas y muy altas resistencias mecánicas.
En el caso de hormigones con cenizas volantes añadidas directamente en hormigonera, son aconsejables, en exclusiva, los cementos Tipos CEM I, los cuales son:
Muy utilizables para: Categorías 32.5 y 32.5 (R): - Hormigón armado (HA).
- Hormigón para prefabricados no estructurales (HPN). - Hormigón proyectado (R). (HPR).
Categorías 42.5 y 42.5 (R): - Hormigón armado.
- Hormigón pretensado (HP) y elementos estructurales prefabricados y pretensados (HPP). - Hormigón de alta resistencia (R). (HAR).
- Hormigón para desencofrado, descimbrado y desenmoldado rápidos (R). (HDR). - Hormigón proyectado (HPR).
- Hormigón para elementos prefabricados no estructurales (HPN).
- Hormigón para otros elementos prefabricados estructurales no pretensados (HNP). Categorías 52.5 y 52.5 (R):
- Los mismos fines que las categorías 42.5 y 42.5 (R), cuando se necesiten resistencias mecánicas mayores. Utilizables para:
Categorías 32.5 y 32.5 (R): - Hormigón en masa (HM).
- Hormigón para otros elementos estructurales prefabricados no pretensados (HNP). Menos (o poco) utilizables para:
Categorías 32.5 y 32.5 (R): - Hormigón pretensado (R) (HP).
- Hormigón para elementos estructurales prefabricados pretensados (R) (HPP). - Hormigón con áridos potencialmente reactivos (HRA) -si son bajos en álcalis-. Categorías 42.5 y 42.5 (R), 52.5 y 52.5 (R):
- Hormigón con áridos potencialmente reactivos (HRA) -si son bajos en álcalis. - Hormigón en masa.
No utilizables para:
Categorías 32.5 y 32.5 (R): - Hormigón pretensado (32.5).
- Hormigón de alta resistencia (lHAR). - Hormigón compactado con rodillo (HCR). - Hormigón para desencofrado rápido (HDR). Categorías 42.5 y 42.5 (R), 52.5 y 52.5 (R): - Hormigón seco compactado (HSC).
4.2.1.2.- Cementos portland tipo CEM II en general. 4.2.1.2.1.- Consideraciones generales.
En principio, los cementos portland Tipo CEM II en general, pertenecientes a una misma categoría resistente, son equivalentes desde el punto de vista de su utilización práctica, a efectos estructurales.
Tan sólo pequeñas diferencias de matiz, a veces no sustanciales, se pueden establecer en casos muy concretos, si se trata de afinar al máximo en cuanto a conveniencia de utilizar unos u otros, y dando por supuesto que, por determinados motivos o circunstancias, no sea posible emplear -o simplemente no se empleen- cementos de otros tipos que podrían ser incluso más idóneos que los portland.
Entre el empleo de unos u otros cementos CEM II pueden existir algunas ligeras diferencias, en función de las consistencias o de las relaciones agua/cemento de los hormigones, sobre todo en los casos más extremos.
A efectos de durabilidad -resistencia química (Excepto corrosión de armaduras)-, calor de hidratación, retracción y fisuración, o tratamientos higrotérmicos, y a igualdad de todo lo demás, en principio serán preferibles los cementos Tipo CEM II a los cementos Tipo CEM I, a no ser que estos tengan alguna de las características especiales incluidas en las mismas (Como bajo calor de hidratación y resistencia a sulfatos y/o agua de mar), y otras como la de baja retracción o retracción compensada, etc., que los CEM II no tengan.
Otras observaciones de carácter general relativas a los cementos de tipo CEM II, referidas a los subtipos A y B de los mismos, los cuales se diferencian en los contenidos de componentes mayoritarios o principales distintos del clinker (Contenidos que son mayores en los subtipos B que en los subtipos A), son las siguientes:
El cemento CEM II/B-S, en cuanto a composición, enlaza con el CEM III/A, de tal manera que en sus propiedades y