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(1)

INFLUENCIA DE LA EDAD Y DEL TlPO DE ALMACENAMIENTO

EN LOS CEMENTOS CHILENOS

Mauricio OSSA M.·

RESUMEN

Con el

_objeto

de establecer los

efectos

_que se _producen en los cemento s envasados en bolsas de

_papel

durante

el

_perio

do de almacenamiento en ob_ra, se realizo un

programa de ensayos con cementos chilenos mantenidos en esos envases durante _{30, 60,} 90 _Y 120 dias en tres

ambientes

_diferentes,

_comparando

los resultados con

los de muestras

_frescas

de los _respectivos cementos.

Los

_efectos

_principales

causados _por el almacena

miento

_[ueron

: disminucibn de velocidad de hidratacion

y de resistencia

potencial

de los cement_os; resultados

que coinciden con los que se conocen de otras _expe

riencias.

Se examinan ademas los resultados para establecer

ciertas

_hipotesis

ex_plicativas del

[enomeno,

Finalmente se

incluyen

recomendaciones _para un

mejor

resguardo

y proteccion del cemento envasado.

INTRODUCCION

Las fibricas de cemento en Chile

distribuyen

comercialmente su

producto

tanto

a

granel

como envasado en sacos de

papel.

En el

primer

_caso, el cemento e s

trasladado de los

_grandes

silos de las Ll.bricas a los silos menores instalados en las

obras mediante _transporte en

_recipientes

de

hormigbn

armado 0 metilicos de

5 t de

_capacidad,

como tambien en camiones _estanques de 25 a 40 t de

_capacidad.

En el

_segundo

caso, el cemento es envasado m ec anicam ente en fibrica en bolsas

de 28.32 I de

_capacidad

₍₁

_pie

_cubico),

confeccionadas con tres

hojas

de

papel

(2)

84 REVISTA DEL IDIEM vol. _13. nO _2. _septiembre 1974

kraft,

_{impermeables,}

conforme a norma INN

_(INDITECNOR)

NCh 262. of 54.

EI peso neto del

_producto

as! envasado es de 42.5

kg

_y es distrib uf do

_posterior

mente a los centros de consumo.

EI saco de cementa

_constituye

una unidad adecuada _para

manipular

en obras

_pequefias,

_para

_dosificar,

_{para controlar} _y _para identificar. Su

_capacidad,

se bas«

originalmente

en el volumen de un

_pie

cubic_o, _pero en la _practica corriente

se considera en _{peso, y} _{por ello} se tiende actualmente a modificar esa

capacidad

a un _peso neto de 50

_kg.

Es muy

_importante

la cualidad _protectora del material de envase: el

papel.

Preferido _por su

economia,

el

papel

debe

cumplir

condiciones como: resistencia al

_desgarro

_y al revenr_on,

_{impermeabilidad}

_y

_{homogeneidad*.}

Por su _parte, la

confeccion del saco debe ser correcta _y

uniforme,

conforme a tolerancias

_previa

mente establecidas.

Pese a los

_requisitos

de

impermeabilidad

_que debe

_cumplir,

el

_papel

de envase

es

_susceptible

de absorber humedad ambiental. Cuando el almacenamiento de ce m ento en sacos se efectua en forma

inapropiada

_y en

bodegas

mal _prote_gid_as,

la cualidad protectora del material de envase

puede

ser

insuficiente,

en _cuyo caso

la humedad del aire afectar a las

propiedades

del cementa aun en cortos

_pedodos

de almacenamiento. La Tabla I sefiala el contenido de _agua del aire en

g/m3

_para

diferentes ambientes.

TABLA I

CONTENIDO EN AGUA DEL _AIRE,

g/m3

Temp. Humedad relativa, 010

oc

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10

0 4.90 4.41 3.92 3.43 2.94 2.45 1.96 1.47 0.98 0.49

10 9.40 8.46 7.52 6.58 5.64 4.70 3.76 2.82 1.88 0.94

20 17.00 15.30 13.60 11.90 10.20 8.50 6.80 5.10 3.40 1.70

30 30.20 27.18 24.16 21.14 18.12 15.10 12.08 9.06 6.04 3.02

40 51.00 45.90 40.80 35.70 30.60 25 50 20.40 15.30 10.20 5.10

EI almacenamiento de cementa en

bodegas

da

lugar

a un _proceso de

_enveje

cimiento, _que

_algunos

autores han

_comparado

con una hidratacion lenta durante

la cual se libera cal _y en consecuencia el cementa se

descompone

_poco a _poco, con formaciones aisladas de _grumos.

Numerosas

_experiencias

se han efectuado _para c1arificar _y cuantificar el Fencrn e no.

Segun

Kleinloge

l",

la forrnacicn de _grumos, en ciertos casas de

frio,

heladas,

lIuvias _y mal

_{almacenamiento,}

_puede

_provocar dafios severos en el ce me n

to _y

lIegar

a

dejarlo completamente

inutilizable. En

oportunidades

constatadas

·EI _papel kraft _empleado en la confeccion de los sacos debe cumplir las _siguientes condiciones: _a) Peso

base = 60

glm2;

b) Porosidad al aire = _paso de 300 cm3 de aire (maximo) en 90 segundos; _c) Absorcion =

(3)

INFLUENCIA ALMACENAMIENTO EN CEMENTOS CHILENOS 85

par ese autor, el cementa en grumos

perdi6

el 90% de la resistencia

original

y la

pardon

de cemento sin _{grumos, el} 70%• Por su _parte, un informe de

Walz,

men donado tambien _por

Kleinlogel.

senala _que en sus _ensayos de resistencia de la

parte

pulverulenta

de cemento

_envejecido

_que

_pasaba

el tamiz de 1.2 m m obtuvo

resultados de 58% de la resistencia

_original

_y de la _parte restante, un 42%•

Porrero y

Narvaez1

encontraron en _ensayos

similares,

_que la _perdida de calidad no

esproporcional

ala cantidad de _grumos formados.

De

_singular

intere s son las

experiencias

realizadas _por

Matouschek3

_que

determine que el agua

captada

por el cemento almacenado en sacos aumentaba

muy levemente hasta los 700 dias

_(en

ambientes de 55 a 70% de humedad rela

tiva)

y

posteriormente

solo de rn an er a

insignificante.

En cambio la absorcio n de

C02,

por el mismo ce rnento, continuo linealmente con el

tiempo,

Tabla II. Parale

lamente con el contenido de anh idrido

carbonico,

aumentaba el _agua necesaria

para consistencia normal.

TABLA II

ALMACENAMIENTO DE CEMENTO EN SACOS DE PAPEL

(VALORES OBTENIDOS POR _MATOUSCHEK)

Condiciones de _Captacion

Caractedsticas fisicas _y mecanicas obtenidas, en % de muestra _patron

almlcenamiento del aire

Humedad _HlO _COl _Agua Comienzo Resistencia flexron Resisteneia compresion

Dial

fraguado

relativa 0/0 0/0 amasado ₃ _diu

7 diu 28 diu 3 dias 7 diu 28 dias

1. 55 0.5 1.81 100 100 100 100 100 100 100 100

10 60 0.6 1.98 114 100 91 94 103 99 96 96

20 70 1.0 2.60 117 100 93 88 117 95 92 92

40 68 1.1 2.60 120 107 92 84 110 99 93 90

60 67 1.1 2.86 122 116 93 97 127 90 93 95

90 70 1.2 3.14 127 140 86 93 116 78 87 92

180 66 1.6 4.13 129 137 68 89 114 63 78 85

360 68 2.7 5.86 147 177 33· 67 100 28 45 61

720 69 3.6 8.60 171 77 23" 38 71 17 31 47

1 1SS 69 3.7 11.32 191 135 14" 25 79 7 14 32

1 491 66 3.8 15.22 191 172 18" 24 62 9 13 31

eMuettra _patron

·Aumento de _alul de amasado en _10/0 _para _posibilitar com_pacracien,

Pese a _que au n no se definen e_spe cIficamente los

complejos

cambios _quimi

cos _que sufre el cemento

envejecido,

es un hecho

comprobado

_que sus

propiedades

se alteran

_primeramente

debido a la h idratacion _y

luego

a la carbo natacion de

silicatos,

aluminatos _y eventualmente de los alcalis libres. La accion recae en las

particulas

mas _{pe q}uefi_as, 10 _que

produce

la im presion de encontrarse con un

cemenro de

_{granulometria}

diferente a la

original,

con escasez de

particulas

_muy finas, _{Mientras mayor} sea la m eteorizacio_n, el cementa re_querira mas agua para una determinada _{consistencia,} aume ntara el

tiempo

de

fraguado

_y se ran menores

las resistencias me canic_as, Tabla III,

_{especialmente}

a las

primeras

edades. La menor

(4)

86 REVISTA DEL IDIEM vol. _13, nO _2, _septiembre 1974

TABLA III

PERDIDA DE RESISTENCIA DE CEMENTOS _ENVEJECIDOS

EN RELACION A CEMENTO FRESCO

Perdida de _resistencia, en _porcentaje _segun:

Envejecimiento

edad

Kleiniogeil

Fulton4

Labahn y 6 _Fritzpatrick Porrero y

5 V.D.Z.

Y Serkin' Narvaez1

Kaminsky

1 dia 0 0 0 0 0 0

1 mes - - - 4- 14

2 meses - - - 14 - 32

3 meses 10 - 15

20 10 - 20 10 - 20 20 11 - 33

4 meses - - - 11 - 28

5 meses - - - -

-11 - 28 .

6 m eses 15 - 25 30 20 - 30 20

-30 28

-12 meses 25 - 40 - - - -

-I

1 an0 - 40 - - 40

-,

2 ailos 40 - 50

50 -

-54 •

-I

3 ailos - - -

-4 anos 50

-60 - - - -

-tambien la retraccio_n, _pero _produciri una _mayor absorcion

capilar,

10 que _perJu dicari la resistencia a las heladas.

La sensibilidad de los cementos al

_{envejecimiento}

varia _segun su com

_posi

cion 0 _{pro po}rcion de las distintas

fases,

su

grado

de

molienda,

el

_tipo

_y cuantia de

adiciones

_especiales,

la

_presencia

de

_{constituyentes}

secundarios _{y trazas,} etc.

En un ambiente

humedo,

el _agua se condensara en la

superficie

del

papel

de

envase, atravesarj, las tres

_hojas

de _pro re ccion _y atacara las

particulas

de cemento en ccrnbinacion con anhidrido carbonico. Como la cantidad de _agua es

infima,

por muy alto que sea el

grado

de humedad

ambiente,

las formaciones de

_geles

seran

_igualmente

_pequeiias

_y no se d ifundiran. Esta _es, tal _vez, la causa de la

formacion de _{grumos yes,} _seguramente, el sintoma mas claro de

_{envejecimiento}

del cemento.

EXPERIENCIAS CON CEMENTOS CHILENOS

Con el

_objeto

de _{preyer situaciones} de ocurrencra frecuente en nuestras obras de

construccio_n, se estirno conveniente desarrollar un _programa de _ensayos con

cementos chilenos

_envejecidos

sistematicam e n te.

Cementos

Se seleccionaron 7

_tipos

de cemento

_provenientes

de las distintas fabricas del

pais,

que se identificaron como

_sigue:

Cemento 01. Cemento

_Polpaico

_Especial,

clase

_portland

_puzolanico,

grado

co

(5)

Cemento 02. Cem ento

Polpaico

400, clase

portland

_puzolanico,

grado

alta resis

tencia.

Cemento 03. Cemento Melon

_Especial,

clase

_portland

con

agregado

tipo

A,

grado

corriente.

Cemento 04. Cemento Melon Extra, clase

_portland

con

agregado

t

_ip

o A,

grado

alta resistencia.

Cemento 06. Cemento Melon

_Super,

clase

_{portland, grado}

alta resistencia. Cemento 10. Cemento Bio-Bio

_Especial,

clase

_{sidenirgico, grado}

corriente. Cemento 09. Cemento Bio-Bio Alta Resistencia, clase sid

_erurgico

,

grado

alta

resistencia.

La com_posicion _y finura medias de estos cementos se da en Tabla IV.

TABLA IV

CO M PO SIC ION Y FIN U RAM ED I A S DEL 0 S

TIPOS DE CEMENTOS ENSAYADOS

Cemento

Com_pcsicion del

clinquer,

0/0 Co mposic icn de cemento, 010 _Finura

Clasif.

CaO _Clinquer _Agregado Blaine

NO _SC3

SCl AC3 FAC4 Yeso

_cml/g

grado

libre ' . , .

m i mm o maximo

01 68 13 2 13 0.3 66.5 3.5 30· 3900 Cte,

02 68 13 2 13 0.3 76.5 3.5 20· 4700 A.R.1.

03 56 16 13 10 1.5 66.5 3.5 30$ 4200 c«.

04 56 16 13 10 1.5 76.5 3.5 20$ 4600 A.R.1.

06 56 16 13 10 1.5 96.5 3.5 - 3 300 A.R.1.

10 60 19 8 7 1.0 36.5 3.5 600 - Cte.

I

09 60 19 8 7 1.0 51.5 3.5 450 - A.R.I.

•_Puzolana.

elProducto calcare o-arcilloso. DEscoria de alto horno.

Se solicitaron a las fabricas

_pequeiios

lotes de c em e nt_o, de diferentes dias de

produccio

n _y se estab lecio un

periodo

de

_tiempo

_para rece_pcion del

producto

fresco.

_Aillegar

cada uno de esos lotes

allaboratorio,

se

procedia

inmediatamente:

a dividirlo en cinco _muestras, a

_ejecutar

los _ensayos de una de ella que se consti tuia en muestra

_patron

_y a envasar las cuatro restantes en bolsas de

papeJ.

Estas

bolsas se fabricaron en 3

hojas

con el mismo

papel

del envase comercial, _pero de

tamaiio

_{proporcionalmente}

reducido.

_Luego

se cerraron hermeticam ente con

papel

adhesivo.

Durante el _pe riodo de _recepClon, lamentablemente no

llego

el nu me ro _pro

gramado

de _{lotes para} cada

_tipo

de cementa _y en eonseeuencia se obtuvo una

representacion de un maximo de 12 lotes para dos

tipos

de eemento _y de un minimo de solo 3 lotes _para otros dos. Esta situacion

significo

_que la representa

cion resultante no fuera estadisticamente

ideal,

(6)

88 REVIST A DEL IDIEM vol. _13, nO _2, _septiembre 1974

Almacenamiento

del

cementa

Con el

_objeto

de seleccionar los ambientes de almacenamiento _{para la} ex_perime n

tacio_n, se considero

previamente

_que en la practica existen tres

_categodas

de

rn antencicn en obras del cementa en sac os. La

_primera,

afortunadamente la mas

empleada,

consiste en

apilar

los sacos en locales

cerrados,

convenientemente ven

tilados _y a veces con

_protecciones

adicionales

(control

de temperaturas, recubri

miento con

hojas

de

polietileno,

_etc.).

La

segunda,

_{que utiliza} solo un c obertiz_o,

en _que el cemento se _protege de lluvias _pero

queda

_expuesto a variaciones

climaticas. Finalmente la _tercera,

deja

los sacos de cemento totalmente al aire

libre con el

_riesgo

consecuente de rocios

matinales,

_{precipitaciones}

breves,

caman

chacas _y altas humedades relativas.

En base a las consideraciones

seiialadas,

se

escogio

como ambiente

protegido

la Sala de Laboratorio de

_Aglomerantes

_{que mantiene} constantemente una tem

peratura de 20 ± 20C Y un _{rango de} humedad relativa del aire de 55 a 75%_

Como

_segundo

ambiente se utilizo un cobertizo al aire libre _{que segu}n informa ciones del Laboratorio de Calorimetda del IDIEM

_presentada

las variaciones de

humedad _y _temperatura _{que aparecen} en Tabla V.

TABLA V

CONDICIONES CLIMATICAS EN INTEMPERIE DURANTE PERIODO DE ALMACENAMIENTO DE CEMENTOS

(PROMEDIO DE 18 _AiilOS)

Periodo de almacenamiento de cementos

Factor de

medicien

30 diu 60 di.. 90 di.. 120 dias

M T N M T N M T N M T N

TemperaturlS,OC 4_6 12_6 9.8 5_5 14.4 11.6 7.6 16.7 13.7 10.0 20_0 16.2 Humedad..relativ.., 0/0 91.9 67.6 78.7 90.5 62.8 73.7 88.6 57.4 68.8 88.8 51.8 62.1

Nota: M = _{9 hor}_..

, T = 14 horas, N = 19 hor... No se indican temperaturas ni humedados extremas.

Como tercer

_tipo

de

_{almacenamiento,}

se busc o un ambiente de condiciones

extremas en 10 _que a humedad se refiere _y como

tal,

nada

_mejor

_{que la} c a m ara

de curado hume do _para morteros _y

_hormigones,

_{que mantiene} constantemente

una _temperatura de 21 ± 20C _Y un _rango de humedad relativa de 95-100%.

Por ser _poco frecuente _que el cementa en sacos se almacene en

bodegas

de

obra durante mas de 4 _meses, los

_pedodos

de almacenamiento de las muestras, en

los tres ambientes

elegidos,

se

fijaron

en _30,

60,

90 _Y 120 d Ias.

Determinaciones y

ensayos

en morteros

Tanto la muestra

_patron

como las muestras con los

tiempos

de

_{envejecimiento}

(7)

INFLUENCIA ALMACENAMIENTO EN CEMENTOS CHILENOS R9

fisicas _y m ec anicas

especificadas

_por norma Nch 148. of 68, Ceml'tlto. 'lermino

log

ia,

_{clasificacion}

y e_speci

_jic

acion es

generales,

se_gun los

procedimientos

de Ids

normas _que se indican a c ontinuacion :

Tiempos

de

_Fragu

ad_o, NCh 151. Of 68 Y NCh _152. Of 57

Resistencia me canic_a, NCh 158. Of 67

Consistencia

_normal.

NCh 151. Of 68

Peso _especific_o, NCh 154. Of 51

Superficie

e_specIfic_a, NCh 149. Of 57

En la determinacion de resistencias rn e c a nicas se inclu_yo, ade rn a s de los

ensayos de mortero a 7 _y 28 d Ias e_specific ados. un _ensayo a 3 dias de edad. Los morteros se confeccionaron con arena normal seca

(seis partes),

cementa

(2 partes)

y agua

(1

parte).

Cada muestra tuvo una re_presentacion de 3 proberas

para flexion y las

correspondientes

6

probetas

para com_presion, por cada edad de

ensayo. Las resistencias de cada muestra de m orte ro, se obtuvieron finalmente

promediando

los resultados de _ensayo realizados en cada fecha.

Resultados

_{de ensayos}

Los valores obtenidos _por cada m uestra en las diferentes

determinaciones,

se

relacionaron en

_porcentaje

con los

proporcionados

_por la m u e stra

patron

corres

pondiente

al lote. Como cada

tipo

de cementa se re_pre sento _por un num e r o

variable de lore_s, se _procedio a calcular finalrnente las medias aritm eticas de esos

porcenrajes,

por cemento

ensayado.

Tabla de valores

Los resultados obtenidos se _presentan en la Tabla VI, donde se

incluyen

cada

uno de los cementos

_ensayados

en un cuadro

_separado

dentro de ella.

En cada cuadro _aparecen los

_porcentajes

_{correspondientes}

a las muestras

envasadas,

en relacion con la muestra

_patron

del mismo cemento. Se an o t an los

resultados

_porcentuales

obtenidos en el _peso e_specifico, superfic ie especifica

Blaine,

agua de consistencia

normal,

tiempo

de comienzo y de fin de

fraguado

y

resistencias a la flexion _y a la com_presion ala edad de 3, 7 Y 28 dias.

EI programa

experimental

consultaba un tarn afio de muestra

_igual

_para todos

los cementos; sin

embargo,

_{por las} razones sefiala da s _antes, no se

pudo cumplir

esta cond icion _y el ta m afio de la m uestr_a, _para cada c e mento, fue el que se anota

al

_pie

de la Tabla VI. Aun _{mas para} un mismo c e m e nto, en

algunos

e nsayo s, la

muestra fue mas _pe_quena _y en tales casos se

deja

constancia en la Tabla del

numero de

_probetas

_que se u s o,

Graficos de valores

Los resultados de la Tabla VI se han Ilevado a los _graficos de las

_Figs.

_1, _2,3 _{Y 4.} En la

_Fig.

1 se _representan las resistencias a la com

_presion

a 3, 7 _Y 28 d ias para todos los cementos; en la

_Fig.

2, las resistencias a

flexion;

en la

_Fig.

3, los

tiempos

de comienzo _y fin de fr_aguado, y en la

Fig.

4, el _agua de consistencia

(8)

90 REVISTA DEL IDIEM vol. _13, nO 2, septiembre 1974

TABLA VI

EFECTOS DB ENVEJECIMIENTO DB CEMBNTOS ALMACENADOS EN SACOS DE PAPEL

BAJO DIPERENTES CONDICIONES. EN _PORCBNTAJB CON RELACION A MUESTRAS PATRONES

2 �• Superficie Alua Ticmpo de Relistencia & Resiltenc:i. & Ticmpo PCIO

•

.� (raguado Oeai6n com_prc.ion

•

c.pcclli,.cOnJiJtC'nc:U E .., _dial

e.pecifico • E

1.1 < BI.ine normal

Comienzo Final 3 dl.. 7 dial 28 dla. 3 dl.. 7 dial 28 dial

I' 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

.2 30 100 99 _1041J/ 108 }.g 1161J/ 89 96 100 82 87 93

•

e

-e ₆₀ ₁₀₀ ₉₇ _1081J/ _1I1.lQ _135.lQ ₇₃ ₉₀ ₉₉ ₆₄ ₇₃ ₈₄

.! •

• 0 90 991.1/ 961J/ 1I0I. 1251 157L 66lQ 84 /0 971$/ 56 /0 681$/ 82 !Q

<II..,

120 _1001. ₉₀₁ ₁₀₆₁ _1121. _124I ₆₈₁ ₈₃₁ ₉₅₁ ₆₁₁ ₆₅₁ ₇₉₁

.!

• ₃₀ ₁₀₀ ₉₈

1061$/ 1171$/ 124.lQ 84 95 98 74 82 90

- ·c

.. •

60 100 97 111 /0 _1171$/ 1391$/ 66 84 97 56 68 81

...

e ₉₀

100.1 96 1JI 1121 1351 1731. 58 1JI 77_1.1/ 921.1/ 51 _is 62 /0 781.1/

�

• ₁₂₀ ₁₀₀₁

921 1111 1201 1361 641. 671 92_1. ₅₄₁ ₆₀₁ ₇₆₁

• • 30 100 98 108lJ1 116lJ1 123lJ1 79 92 97 69 79 87

· ...

60 100 98 117lJ1 114lJ1 136lJ1 66 81 92 56 67 79

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(9)

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OIAS DE EN'EJECI..IENIO

(13)

INFLUENCIA ALMACENAMIENTO EN CEMENTOS CHILENOS

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(14)

96 REVISTA DEL IDIEM vol. _13, nO 2, septiernbre 1974

Interpretacion

Para analizar estos resultados debe tenerse _presente la existencia de factores nor

males de

_dispersion

tales como: nume ro de lotes

representados

_por cada

tipo

de

cemento, variacicn de calidad entre esos lotes _y variacion _por errores de _ensayo.

Cada uno de estos factores aporta un coeficiente de variacion relativamente

bajo

que

pierde

importancia

a medida _que aumenta el

_primero

de los

_nombrados,

e s

decir,

la re_presentacion.

Estadisticamente,

un coeficiente de variacion entre 5 y

10% es considerado excelente _y es el _que se obtiene frecuentemente en un

laboratorio controlado como el que

ejecut

o los _ensayos de este estudio. A _pesar

de _que la re_pre se ntacion de lotes _por cada t

_ip

o de cementa no fue

ideal,

se enc on

traron en

algunos

casos coeficientes de v ariacion _{mayores que los}

esperados,

_y

atribuibles a la

presencia

de otros factores

_importantes

de

_dispersion

como:

variacion de calidad del

_papel

de envase, variac ion de humedad dentro de los m_argenes

preestablecidos

en los ambientes de

almacenamiento,

varia cion en el

contenido de

_CO2

de los mismos ambientes

_(no

_controlado)

_y v ariacion en la

accion de esos elementos sobre el cemento. Para una distribucion

normal,

las des viaciones t

_ipic

as teoric_as, calculadas en base a la r azo n K de

_Tippett

_{y Pe}ar son

",

fluctuaron entre 2.46 _y 18.06 en los efectos sobre las

propiedades

de resistencias

a flexion _y a com

presion.

Correlacionadas con las medias

correspondientes

_signi

fican coeficientes de variacion entre 4.0% _y 19.9%•

Los ultimos factores de

_dispersion

mencionados son feno m enos dificilmente

susceptibles

de ser

interpretados

estadisticamente. Por ello se _prefir io, para esta

ocasion_, una

interpretacion

de resultados

simplemente

en base a los valores _pro

medios de los diferentes _parametros estudiados. En esa forma _y

primeramente

dentro de un marco de _apreci acion

general,

se

puede

advertir en los _grafico s _que

los efectos alcanzados _{por los} cementos nacionales

_envejecidos,

_corresponden

a

los mencionados en nuestra introduccion _y _que en ambientes de almacenamiento

con alto contenido de humedad sufren las variaciones _que se sintetizan en

Tabla VII.

Se

_puede

_apreclar en los _graficos _que los cementos 09 y 10 _presentan una

dispersion

de _mayor

_magnitud

_que los dem_as,

producto

sin

duda,

del menor nurnero de lotes

representados.

Siempre

dentro de un marco

general,

es

posible

promediar

los resultados en

porcentajes

obtenidos por cada cemento, en c onsideracion a _que cada uno de ellos esta referido a sus muestras _patrones

correspondientes.

De esta _manera, se

reducen

_algunas

causas de

dispersion,

_pero tambien se eliminan

posibles

diferen

cias de sensibilidad al

_{envejecimiento}

de los distintos cementos. La Tabla VIII

muestra esos valores

promedios

en _cuyo calculo se urilizo como factor de _pon

deracion el numer o de lotes

representados

_por cada

_tip

o de cemento. Se

_exc1uye

ron los resultados

promedios

de cementos conservados a la intem _perie _porque

(15)

TABLA VII

SINTESIS DE EFECTOS EXPERIMENTADOS POR LOS DISTINTOS

CEMENTOS NACIONALES _ENVEJECIDOS EN AMBIENTE HUMEDO

Variacion, en % de m uestra

patron

Propiedad Efecto segu

n _tiempo de almacenamiento

30 dias 60 dias 90 dias 120 dias

Peso

_especifico

No se altera - - -

-Sup.

especifica

Disminuye 1 - 6 0-8 0-9 0-9

A. consistencia normal Aumenta 5 - 10 10 - 20 15 - 24 18 - 30

T.

_fraguado

inicial Aumenta 5 - 50 0-55 0-80 0-65

T.

_fraguado

final Aumenta 10 - 60 5 - 75 0-90 0- 105

R. _flexion, 3 dias _Disminuye 5 - 25 20 - 37 27 - 51 25 - 63

7 dias _Disminuye 0- 14 12 - 25 22 - 40 21 - 53

28 dias _Disminuye 0-8 0- 17 12 - 25 7 - 40

R. com_pres_icn, 3 dias _Disminuye 0-38 31 - 48 25 - 59 15 - 70

7 dias _Disminuye 1 - 28 21

-39 28

-51 31 - 67

28 dias _Disminuye 4 - 21 15 - 28 23 - 38 18 - 54

TABLA VIII

EFECTOS DE _{ENVEJECIMIENTO} PROMEDIO PARA TODOS LOS TIPOS DE CEMENTOS NACIONALES EN BASE A VALORES PONDEIlADOS SEGUN NUMEIlO DE MUESTRAS REPRESENTADAS Cond.icionesde

Caractcrtlticas (isica. y mecanrc as ob eemdas en Laborarortc, 0/0

cD,ejecimicnto

•

Su perficie _ABU. Tjem_pc de RCslstencla a RClutcncta a

ii

.! Tiempo Peso (rAguado OeKlon com_presrcn

cspecific. consistencia

...

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120 100 91 122 134 149 52 63 14

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•_"utllr.

pltron.

intermedio entre los de

_primera

_y terce r a

categoria

preestablecidos.

La

Figura

5

representa los valores

promedios

dados en Tabla VIII.

Los efectos mas

_{significativos}

del

_{envejecimiento}

se _exponen a continu acion.

Resistencias

Las curvas de resistencias revelan una d isrn inucion _mayor en com_{presion que} en flexion. Esta ultima incluso alcanza en _{ensayos de} morteros de 28 dias de edad un

comportamiento

normal en cern entos almacenados hasta durante 120 dias en

ambiente

_protegido.

(16)

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(17)

(3 diu)

disminuyen

en _mayor _pro_porcion _{que las resistencias}

posteriores

(28

dias).

Las eurvas muestran una velocidad uniforme de

_{envejecimiento}

_para ambos

ambientes a medida que aumenta el tiem po de aim acenamiento. Es

posible

e nt on

ces estimar que la redu c cion de resistencias en funcion del

tiempo

de almacena

miento del cemento, tendra la

magnitud

_que se indica en Tabla IX.

TABLA IX

VELOCIDAD DE REDUCCION DE RESISTENCIAS

DE CEMENTOS _ENVEJECIDOS

lVALIDEZ HASTA 120 DIAS DE _{ALMACENAMIENTO)}

Edad de Perd ida de r esisrencia por d ia Ambiente _ensayo, de alrnac e n arniento, 0/0

dias _Flexion _Co_rn

preaion

Protegido 3 0.21 I, 0.33 I

55-75% H.R. 7 0.08 0.21

28 0.00 0.10

Hurnedo 3 0.42 0.50

95-100% H.R. 7 0.33 0.42

\

28 0.21 0.33

Veloeidad de

_{envejecimiento}

La velocidad de

_{envejecimiento}

_parece notable aun en cementos mantenidos en

ambiente

_protegido,

_que se _supone

semejante

al _{que debe} existir en una buena

bodega

de terreno. Pero ello sin

embargo,

no es de extrafia r. Por la informacion de

Matousehek,

_que

_apare'ce

en Tabla _II, la c_aptacion de anhidrido carbonico del

aire por el cementa

envasado,

es relativamente mas

_importante

_{que la del} _agua,

yen

efeeto,

para

producir

carbonatacion sobre

particulas

de cal el _CO2

_requiere

sblo de infimas cantidades de _{agua que} cum

plen

solo el _{p ape}l de catalizadores.

En condiciones de _temperatura _y

_presion

norm alesen una

ciudad,

el contenido

de anhidrido carbonico del aire es de solo 0.5 g por

m3

_y _segun Tabla I el ambien

te de sala de laboratorio

_corresponde

una cantidad de 10 a 12 _{g de} _agua _por

m3,

suficientes _para disolver

_CO2,

EI _pe_quen o "diamerro molecular" de estos ele

mentos, estimados en 5.8 A _para el

_CO2

_Y 6.2 A _para el

H20,

les _per mite avanzar libremente entre las

particulas

sueltas del cementa una vez

traspasadas

las

hojas

del

_papel

de envase _y en forma de acido carbonico

(de

d eb il accion _pero

suficiente)

carbonatar levemente los _granos de cern en_to, vinculando los entre 51 _Y

dando

_origen

ala formaci6n de _grumos.

En camara humeda el _proceso seria h

ip

ote ticam ente

similar,

solo _{que la} mayor eantidad de agua

(16

a 17 _{g por}

m3)

produciria

un acido carbonico

_lige

ramente mas d ilufdo _y de faci} difusion con

posibilidades

de ataear un nu rn e ro

(18)

100 REVISTA DEL IDIEM voL _13, nO _2, _septiembre 1974

Tiem_pos de

fraguado

Los

_tiempos

de

_fraguado

_constituyen

un factor de

importancia

_para la industria

de

_{prefabricados}

de horrn

_igon

_{y para} otras actividades

_especiales

de

hormigonado.

Se

_aprecia

en

_Figura

5 que el cemento

envejecido

_experimenta

una

_importante

pro

longacicn

de sus

tiempos

de

fraguado.

Para ambos ambientes de co nservacion

el

_promedio

resultante de todos los _ensayos seiiala una _{mayor alrer acion} en el

fin de

_fraguado,

con un

_{tiempo superior}

al normal en mas de un 60%.

Recuperacie

n de

propiedades

Gran _parte de los resultados mostraron recu_peracion de

propiedades

en cementos

almacenados durante 120 dias. El efecto se

atribuye

al menor nu m er o de muestras

(una

0

dos)

representadas

_por ese

_tiempo

de

_{envejecimiento}

mientras _ensayos

posteriores permitan

obtener una ex_plicacion definitiva.

En un analisis

_comparativo

de los distintos cementos

estudiados,

tenemos

que observar las

Figuras

1, 2, 3 y 4. Anteriormente se hizo mencion a _{que los}

cementos son

productos

_compuestos _que

comprenden

cantidades variables en

silicatos, aluminatos, sulfatos,

etc., mas una serie de

_{constituyentes}

se cundarios,

y por 10 tanto

pueden

presentar diferentes sensibilidades al

envejecimiento.

En Tabla IV se evidencia _que estos cementos no son estrictamente com

parables

entre

sf,

_pero

_algunos

factores _pe rmiten extraer consideraciones interesantes.

Se

_podda

_{preyer que} la sensibilidad al

_{envejecimiento}

estaria en _pro_porcicn

directa con la finura del

aglomerante,

_pero ello sucedera solo con cementos sim i

lares en com _posicion. En nuestro _caso, los cementos de _mayor

superficie

e_speci

fica no fueron los mas alterados

_(cemento

₀₂₎

ni tam_{poco los} de menor

superficie

especifica

10 fueron menos

_(cemento

_06).

De manera

_semejante,

se

podda

relacionar los _mayores efectos _por e

_nveje

cimiento a las

_primeras

edades con los contenidos en _{compuestos de}

_AC3

_y _SC3•

que son los

principales

causantes de las

_primeras

reacciones de hidratacicn de un

cemento. Los cementos 01 _y 02 _presentan

bajo

contenido de

_AC3

_y el cern en

to

_06,

_por no tener

_agregado,

tiene un alto contenido de

SC3•

Sin

embargo.

los

resultados no los sefialan como menos _y mas

afectados,

_{respectivamente.}

Tampoco

se encontro relacion d irecta entre sensibilidad al

_{envejecimiento}

_y

la _{cantidad de componentes} dados _por los analisis _quim icos de los cementos.

Aparentemente,

el m

ejor

factor de relacion e s el nurner o de

particulas

de

compuestos m

ineralogicos

_{que contienen}

cal,

10 _que no es 10 mismo que la canti

dad de CaO _que da el analis is

_quimico.

Esto

significa

considerar la finura _y el

_tipo

de

_agregado

_que _presenta el cemento. Los cementos _03,04 _y 06 contienen el

mismo

_tipo

de

_clinquer,

_pero en

_porcentajes

diferentes se_gun la adicion de agre·

gado

(30,

20 _Y 0%

maximo,

_{respectivamente)}

_y _presentan ta rnb ien distinta

finura. El

_agregado

es un

producto

calcare o-a rcilloso, vale decir que tambien

proporciona

particulas

con cal. Los tres muestran una sensibilidad al e

_nvejeci

miento mas 0 menos

parecida,

sobresaliendo los de _mayor finura

₍₀

_mayor numero

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objeto

efectos

papel

perio

diferentes,

comparando

frescas

efectos

principales

[ueron

potencial

hipotesis

[enomeno,

incluyen

mejor

resguardo

distribuyen

producto

granel

papel.

primer

grandes

recipientes

hormigbn

capacidad,

capacidad.

segundo

capacidad

(1

pie

cubico),

hojas

papel

kraft,

impermeables,

(INDITECNOR)

producto

kg

posterior­

constituye

manipular

pequefias,

dosificar,

capacidad,

originalmente

pie

capacidad

kg.

importante

papel.

economia,

papel

cumplir

desgarro

impermeabilidad

homogeneidad*.

uniforme,

previa­

requisitos

impermeabilidad

cumplir,

papel

susceptible

inapropiada

bodegas

puede

insuficiente,

propiedades

pedodos

g/m3

g/m3

bodegas

lugar

enveje­

algunos

comparado

descompone

experiencias

Segun

_objeto

_papel

_perio

_diferentes,

_comparando

_frescas

_efectos

_principales

_[ueron

_hipotesis

_grandes

_recipientes

_capacidad,

_capacidad.

_segundo

_capacidad

₍₁

_pie

_cubico),

_{impermeables,}

_(INDITECNOR)

_producto

_posterior

_constituye

_pequefias,

_dosificar,

_capacidad,

_pie

_kg.

_importante

_desgarro

_{impermeabilidad}

_{homogeneidad*.}

_previa

_requisitos

_cumplir,

_papel

_susceptible

_pedodos

_enveje

_algunos

_comparado

_experiencias

_{almacenamiento,}

_puede

_envejecido

_pasaba

_original

_singular

_(en

_primeramente

_{granulometria}

_{especialmente}

_{envejecimiento}

_posi

_tipo

_especiales,

_presencia

_{constituyentes}

_hojas