PROCESO HISTORICO DEL CEMENTOPROCESO HISTORICO DEL CEMENTO

El cemento ha sido utilizado durante más de 2.000 años en algunas de sus diversas formas. Aunque se encuentran vestigios del empleo de morteros hidráuli- cos en las edificaciones romanas, estos hallazgos indi- can que el uso del cemento sólo tuvo un carácter casual o empírico en estos tiempos, que no dejó huella en años posteriores. La era del cemento puede afirmarse que se inicia con los estudios efectuados por S IMEATON en 1756 acerca del posible mecanismo de acción del fraguado y con los posteriores ensayos de V ICAT realizados en los primeros años del s. XIX sobre la producción de cementos por la cocción de mezclas artificiales de calizas y arcillas. Hasta entonces, solamente se habían empleado cementos que consistían en una mezcla de cenizas volcánicas y cal viva. A partir de esta fecha se fueron repitiendo los intentos, con poca fortuna, sien- do A SPDIN en Inglaterra (1824) el primero que consi- guió un producto que mereciera verdaderamente el nombre de cemento, cociendo a temperatura muy ele- vada una mezcla bien dosificada de cal apagada y arcilla.

EL CEMENTO

Definición:En un sentido estricto, se considera cemento a toda sustancia o mezcla de sustancias que tienen propieda- des adhesivas.En un sentido más preciso se denomina cemento a todo agente aglutinante hidráulico.La hidraulicidad es la capacidad de fraguado tanto al aire como en agua. En esencia el cemento consiste en un polvo fino que se obtiene moliendo la escoria de una mezcla de arcilla y piedra caliza.Al mezclar cemento y agua se obtiene una masa plástica que se endurece progresivamente, a medida que se forman cristales entrelazados de aluminosilicatos hidratados, hasta alcanzar una dureza similar a la piedra. Puede ser mezclado con arena y grava para formar mortero y hormigón. En la actualidad se utiliza en laas obras de ingeniería civil y militar.

ASTM.-ASTM.-

Son siglas de la norma tecnica americana significa “American Society For Son siglas de la norma tecnica americana significa “American Society For Testing Of Materials “(Asociación Americana De Pruebas De Materiales ). Testing Of Materials “(Asociación Americana De Pruebas De Materiales ).

CLINKER.-CLINKER.-

Fases donde después de la extracción y homogenización de la materia prima Fases donde después de la extracción y homogenización de la materia prima (caliza y arcilla )esta mezcla es llevada a zonas de precalentamientos y hornos (caliza y arcilla )esta mezcla es llevada a zonas de precalentamientos y hornos produciendo un material pre-crudo,para posteriormente adicionar el yeso.produciendo un material pre-crudo,para posteriormente adicionar el yeso.

PUZOLANA.-PUZOLANA.-

Materia prima silicea que puede agregarse en el proceso de clinkerizacion Materia prima silicea que puede agregarse en el proceso de clinkerizacion para obtener un cemento especial con propiedades particulares.para obtener un cemento especial con propiedades particulares.

• V

EL CEMNTO COMPOSICION QUIMICA

Es un polvo fino que se obtiene moliendo la escoria de una mezcla de arcilla y piedra caliza calcinada a elevadas temperaturas. El cemento mezclado con el agua, arena y grava origina el hormigón.Los cementos artificiales se clasifican en :cemento portland cemento aluminoso.

El proceso portland:Los materiales utilizados para la fabricación de la escoria son la piedra caliza, y la arcilla, se muelen en seco (proceso seco), o con agua (proceso húmedo). La mezcla pulverizada se calcina en hornos a una temperatura que va de 1.400 ºC, la escoria se enfría rápidamente para evitar la transformación del silicato tricálcico, principal componente del cemento portland, en silicato bicálcico y óxido de calcio.Las masas de escoria enfriada se mezclan con yeso y otros varios aditivos(sales de naftaleno sulfonado y formaldehido, que controlan el tiempo de fraguado y otras propiedades) y por último la escoria se tritura en un molino, se criba y almacena. La composición química del cemento portland es : óxido de calcio (CaO), 65% %dióxido de silicio (SiO2), 20 %trióxido de aluminio (Al2O3), 5 %óxido férrico (Fe2O3), 5 % óxido de magnesio (MgO), menor del 5 % La composición química del cemento aluminoso : óxido de aluminio (Al203), 50 %óxido de calcio (CaO), 40 %óxido férrico (Fe2O3),5 %dióxido de silicio (SiO2 ),5 %

Durante el proceso de quemado de horno de cemento se eliminan a la atmósfera materia particulada formada por metales pesados, cromo, arsénico, dioxinas, y otros contaminantes.un kilogramo de polvo normal de cemento contiene de 5 a 10 mg de cromo hidrosoluble. El cromo tiene su origen en la materia prima y en el proceso de producción.

• Los compuestos que forman la composición quimica , proceden de la materia prima utilizada para formar el “crudo”, fundamentalmente calizas y arcillas , que aportan una serie de oxidos de cal , sílice, aluminio, hierro y otros.

• Como consecuencia de las altas temperaturas que se generan en el horno , entre estos oxidos se produciran una serie de reacciones que daran lugar a la formación de compuestos complejos que tendran una estructura mas o menos cristalina o amorfa, dependiendo de la velocidad de enfriamiento del clinker resultante .

• La composición quimica del clinker del cemento Pórtland depende, pues, no solo de las materias primas empleadas en su fabricación, si no también de su dosificacion (proporcion en que intervengan cada uno de los oxidos que aporta la materia prima). Y de los procesos de coccion y de enfriamiento .

• Se debe realizar el analisis quimico de la materia prima y obtener los porcentajes en masa de los oxidos y otros compuestos que contienen, para poder dosificar adecuadamente el crudo. En la composición quimica del clinker de cemento Pórtland interviene muchas sustancias ; la mayor parte de ellas contienen tres o mas elementos combinados, por lo que las formulas que dan son bastante extensas. Por ello, para estudiar y analizar su composición conviene hacer la siguiente simplificaciones:

• Por una parte, como la mayoria de estos elementos combinan con el oxigeno, podemos considerar los compuestos formados por oxidos, lo cual describe correctamente su composición quimica aunque no contempla su composición estructural ; sin embargo es el medio mas comun para representar una composición. Por otra parte , designados estos compuestos,no por su composición quimica sino por su símbolo

• B

• A continuación se indica la composición quimica media de la materia prima necesaria para obtener un clinker Pórtland.

• COMPONENTES QUIMICOS DE LA MATERIA PRIMA

• NOMENCLTURA FORMULACION FORMULA %• ABREVIADA EN

MASA• • PRINCIPALES• Oxido calcico CaO C 65• Anhídrido silicico SiO2 S 21• Oxido aluminico Al2O A 6• Oxido ferrico Fe2O3 F 3• SECUNDARIOS• Álcalis K2O + Na2O K + N 0.8• Trioxido de azufre SO3 S 1.5• Perdida al fuego P.F. 1.5• Residuo insoluble R.I. 1• Oxido de magnesio MgO M 1.5

• Oxido de magneso Mn2O3 Mn 0.2• Oxido de titanio TiO3 T 0.25

• Oxido de cromo CrO Cr

47(ppm)• Oxido de fosforo P2O5 P 0.1• Oxido de bario BaO Ba 0.02

• Oxido de estroncio SrO Sr 0.1

• COMPONENTES PRINCIPALES

• Los oxidos principales (C,S,A,F) constituyen prácticamente mas del 90% en peso del clinker y dan lugar a la formación de los componentes minerologicos principales del clinker . De los cuatro oxidos principales , la cal es de carácter basico . De ellos , la sílice y la cal son los componentes activos y la alumina y el hierro fundentes

• COMPONENTES PRINCIPALES • NOMBRE COMPOSICION FORMULA NOMBRE • ABREVIADA DEL COM• SILICATO TRICALCICO 3CaO SiO2 C3S Alita• SILICATO BICALCICO 2CaO SiO2 C2S Belita• ALUMINATO TRICALCICO 3cAo Al2O3 C3A• FERRITO ALUMINATO 4CaO Al2O3 Fe2O3 C4AF Celita• TETRACALCICO

La composición química del cemento portland es :

óxido de calcio (CaO), 65% dióxido de silicio (SiO2), 20 %trióxido de aluminio (Al2O3), 5 %óxido férrico (Fe2O3), 5 % óxido de magnesio (MgO), menor del 5 %

La composición química del cemento aluminoso :

óxido de aluminio (Al203), 50 %óxido de calcio (CaO), 40 %óxido férrico (Fe2O3),5 %dióxido de silicio (SiO2 ),5 %