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CLASE 4 MC-2015

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Materiales de construcción para un mayor entendimiento de la ingenieria civil

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Presentacin de PowerPoint

MATERIALES DE CONSTRUCCION

UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO

ING. MILAGROS OLAZAVAL R.EL CEMENTOEl cemento es un aglutinante o conglomerante formado a partir de una mezcla de caliza y arcilla calcinadas y posteriormente molidas, que tiene la propiedad de endurecerse al contacto con el agua. Hasta este punto la molienda entre estas rocas es llamada clinker, esta se convierte en cemento cuando se le agrega yeso, este le da la propiedad a esta mezcla para que pueda fraguar y endurecerse.

CALIZAARCILLA+

CLINKER=+

YESO

=CEMENTOMezclado con agregados ptreos ( grava y arena) y agua, crea una mezcla uniforme, maleable y plstica que fragua y se endurece, adquiriendo consistencia ptrea, denominada hormign en algunos pases o concreto en nuestro pas. Su uso est muy generalizado en construccin e ingeniera civil.

H2OAGREGADOSCEMENTO

CONCRETOMEZCLA DE CONCRETOHISTORIA DEL CEMENTODesde la antigedad se emplearon pastas y morteros elaborados con arcilla, yeso y cal para unir elementos en las edificaciones. El cemento se empez a utilizar en la Antigua Grecia utilizando tobas volcnicas extradas de la isla de Santorini, estos fueron los primeros cementos naturales. En el siglo I a. C. se empez a utilizar en la Antigua Roma, un cemento natural, que ha resistido la inmersin en agua marina por milenios, los cementos Portland no duran ms de los 60 aos en esas condiciones; formaban parte de su composicin cenizas volcnicas obtenidas en Pozzuoli, cerca del Vesubio.

PANTEON DE ATENASLa bveda del Panten es un ejemplo de ello. En el siglo XVIII John Smeaton construye la cimentacin de un faro en el acantilado de Eddystone, en la costa Cornwall, empleando un mortero de cal calcinada.El siglo XIX, Joseph Aspdin y James Parker patentaron en 1824 el Portland Cement, denominado as por su color gris verdoso oscuro similar a la piedra de Portland.

FARO EN EL ACANTILADO DE EDDYSTONEIsaac Johnson, en 1845, obtiene el prototipo del cemento moderno, con una mezcla de caliza y arcilla calcinada a alta temperatura. En el siglo XX surge el auge de la industria del cemento, debido a los experimentos de los qumicos franceses Vicat y Le Chatelier y el alemn Michalis, que logran cemento de calidad homognea.La invencin del horno rotatorio para calcinacin y el molino tubular y los mtodos de transportar hormign fresco ideados por Juergen Heinrich Magens que patenta entre 1903 y 1907.

HISTORIA DEL CEMENTO EN PERUSus antecedentes en el Per se remontan a 1916, ao en que se da inicio a su fabricacin a travs de la Compaa Peruana de Cemento Portland, que inicia sus operaciones en esa fecha como predecesora de Cementos Lima S.A. PROCESO DE FABRICACION DEL CEMENTOObtencin y preparacin de materias primas (molienda).Coccin del crudo de cemento.Molienda de cemento y obtencin del producto final.Obtencin y preparacin de materias primas 1.1 Extraccin de materias primas

Calizas y margas: Aporte de CaO en la formacin de silicatos para la produccin del clnker de cemento.

Arcillas y pizarras:Aporte de xidos que actan de fundentes facilitando la formacin de la fase lquida en el horno.Obtencin y preparacin de materias primas 1.2. Preparacin y adecuacin de materias primas.

Homogeneizacin de materias primas :alimentacin del horno homognea

Molienda (molinos verticales)

CRUDO DE CEMENTO

MOLIENDA HORIZONTAL

HORNO DE CALCINACION CLINKER ESQUEMA DEL HORNOCOMPUESTOS QUIMICOS DEL CEMENTOEl C3S y el C2S constituyen el 75 % del cemento y se debe a estos la resistencia mecnicaCOMPUESTO ABREVIATURA PORCENTAJE

SILICATO TRICALCICO C3S 30% - 50% SILICATO BICALCICO C2S 15% - 30%

ALUMINATO TRICALCICO C3A 4% - 12%

FERRO ALUMINATO TETRACALCICO C4AF 8% - 13%

Coccin del crudo de cemento

2. Coccin en hornos rotatorios3. Molienda de cemento y obtencin del producto finalSomete la mezcla de materiales a impactos de cuerpos metlicos o fuerzas de compresin elevadas, junto con la molienda conjunta del clinker, yeso y otros materiales denominados adiciones.HORNO DECOCCIONCLINKERMOLIENDAYESO(aditivos)CEMENTOProceso de fabricacin del cementoARCILLA

CALIZA

OTROSTIPOS DE CEMENTO Y APLICACIONESTIPO I: De uso general.TIPO II: De uso general, especificaciones cuando se desea:. moderada resistencia a los sulfatos o. moderado calor de hidratacin.TIPO III: Alta resistencia inicial.TIPO IV: Bajo calor de hidratacin.TIPO V: Alta resistencia a los sulfatos.Se pueden establecer dos tipos bsicos de cementos:De origen arcilloso: obtenidos a partir de arcilla y piedra caliza en proporcin 1 a 4 aproximadamente;De origen puzolnico: la puzolana del cemento puede ser de origen orgnico o volcnico.Existen diversos tipos de cemento, diferentes por su composicin, por sus propiedades de resistencia y durabilidad, y por lo tanto por sus destinos y usos.Desde el punto de vista qumico se trata en general de una mezcla de silicatos y aluminatos de calcio, obtenidos a travs del cocido de calcreo, arcilla y arena. El material obtenido, molido muy finamente, una vez que se mezcla con agua, se hidrata y solidifica progresivamente. Puesto que la composicin qumica de los cementos es compleja, se utilizan terminologas especficas para definir las composiciones.CEMENTO PRTLAND TIPO IEspecificaciones TcnicasNorma tcnica: ASTM C-150 y Norma Tcnica Peruana 334.009. Presentacin: bolsas de 42.5 Kg./granel. CaractersticasProducto obtenido de la molienda conjunta de clinker y yeso. Ofrece un fraguado controlado. Por su buen desarrollo de resistencias a la compresin a temprana edad, es usado en concretos de muchas aplicaciones. Es verstil para muchos usos. Su comportamiento es ampliamente conocido por el sector de construccin civil.Usos y AplicacionesPara construcciones en general y de gran envergadura cuando no se requiera caractersticas especiales o no se especifique otro tipo de cemento. El acelerado desarrollo de sus resistencias iniciales permite un menor tiempo de desencofrado. Pre-fabricados de hormign. Usos y AplicacionesFabricacin de bloques, tubos para acueducto y alcantarillado, terrazos, adoquines. Mortero para asentado de ladrillos, tarrajeos, enchapes de maylicas y otros materiales.ConsejosSe debe respetar la relacin a/c (agua /cemento) a fin de obtener un buen desarrollo de resistencia y trabajabilidad (todo cemento). Es importante utilizar agregados de buena calidad, si stos estn hmedos es recomendable dosificar menor cantidad de agua para mantener las proporciones correctas. ConsejosPara lograr resistencias adecuadas es recomendable un curado cuidadoso. Para la buena conservacin del cemento se recomienda almacenar las bolsas bajo techo, separada de paredes o pisos y protegidos de aire hmedo. Evitar almacenar en pilas ms de 10 bolsas para evitar se compacte.ComercializacinDirigido al mercado nacional y comercializado en bolsas de 42.5 Kg y a granel.CEMENTO PRTLANDPUZONALICO TIPO IEspecificaciones TcnicasNorma tcnica: ASTM C-595 y Norma Tcnica Peruana 334.090.Presentacin: bolsas de 42.5 Kg. / granel.CaractersticasProducto obtenido de la molienda conjunta de clinker, yeso y puzolana.Debido al contenido de fierro en la composicin qumica de la puzolana tiene una coloracin rojiza.La resistencia a los 28 das es igual al Cemento Prtland tipo I.CaractersticasDesprende menor calor de hidratacin, lo que reduce la retraccin trmica.Por ser un cemento mas finamente molido, mejora la impermeabilidad favoreciendo una mejor conservacin del concreto.

CaractersticasSu resistencia a la accin de los sulfatos es mejor en comparacin al Cemento Prtland Tipo I.Mayor trabajabilidad en morteros y revestimientos.

Usos y AplicacionesMacizos de hormign en grandes masas.Para cimentaciones de todo terreno, aplicable a suelos salitrosos por presentar un mejor comportamiento que el Cemento Prtland tipo I.Obras martimas.Obras sanitarias.Usos y AplicacionesAlbailera (fbrica de ladrillos y mampostera).Sellados.Baldosines hidrulicos.Pre-fabricados curados por tratamientos trmicos.Mortero para el asentamiento de ladrillos, tarrajeos, enchapes de maylicas y otros materiales.Usos y AplicacionesFabricacin de bloques, tubos para acueducto y alcantarillado, terrazos, adoquines, etc.ConsejosEs importante para este tipo de cemento no excederse en la relacin agua-cemento (a/c) determinada en el diseo de mezcla.ConsejosEs importante utilizar agregados de buena calidad, si stos estn hmedos es recomendable dosificar menor cantidad de agua para mantener las proporciones correctas.Para lograr resistencias adecuadas es recomendable un curado cuidadoso.ConsejosPara asegurar buena conservacin del cemento se recomienda almacenar las bolsas bajo techo, separado de paredes o pisos y protegidos de aire hmedo.Evitar almacenar en pilas de ms de 10 bolsas para evitar la compactacin.ComercializacinDirigido al mercado nacional y comercializado a travs de bolsas de 42.5 Kg y a granel.CEMENTO PRTLAND TIPO VEspecificaciones TcnicasNorma tcnica: ASTM C-150 y Norma Tcnica Peruana 334.090.Presentacin: bolsas de 42.5 Kg. / granel.CaractersticasProducto obtenido de la molienda conjunta de Clinker tipo V de bajo contenido de lcalis y yeso.Bajo contenido de lcalis.Se logran altas resistencias a tempranas edades.CaractersticasPor su buen desarrollo de resistencias a la compresin, es usado en muchas aplicaciones, adems tiene la capacidad de utilizarse en variados diseos de mezclas del concreto. Presenta buena resistencia a los sulfatos.CaractersticasSus cualidades son ampliamente conocidas por el sector construccin civil peruano y extranjero.

Usos y AplicacionesPara las construcciones en general y de gran envergadura, especialmente para cuando se desea una resistencia moderada a la accin de los sulfatos y un moderado calor de hidratacin.Cemento resistente a la reaccin lcali/ agregado.ComercializacinD