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Trabajo 10 - Constituyentes del Hormigón

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LOS CONSTITUYENTES DEL HORMIGÓN

1 .1 El CEMENTO

Generalidades

El cemento es un ligante hidráulico, o sea una sustancia que mezclada con el agua, está en condiciones de endurecer ya sea en el aire, como debajo del agua. La piedra de cemento en vía de formación presenta resistencias elevadas y no se disuelve en el agua. En Argentina los cementos responden a las exigencias de las normas IRAM.

Historia

Los romanos utilizaban en la antigüedad una mezcla hidráulica compuesta de calcáreos arcillosos con agregados de puzolanas o bien harina de laterita. Con los agregados apropiados, ellos estaban en condiciones de producir el Opus Caementitium o“cemento romano”, precursor de nuestro hormigón y que dio origen al término cemento.

En 1824, el ingles J.Aspin, elaboró y patentó un producto similar al cemento, obtenido mediante la cocción de una mezcla de calcáreos y arcilla finamente molida. Este ligante permitiría confeccionar un hormigón similar al obtenido con la piedra Pórtland (calcáreo muy resistente de la isla de Portland) comúnmente utilizado en Inglaterra para la construcción. De aquí la denominación “ Cemento Portland”.

Fabricación

La fabricación del cemento Portland consiste en la preparación de una mezcla de materias primas con granulometría definida, sometida a cocción hasta el umbral del punto de fusión y finalmente molida a polvo fino y reactivo: el cemento.

Globalmente se puede distinguir cuatro etapas en la fabricación del cemento:

1. Extracción y triturado de la materia prima: Para producir una tonelada de cemento es necesario utilizar por lo menos una tonelada y media de materia prima -calcáreos- y arcilla que liberan agua y dióxido de carbono durante la cocción. La piedra bruta es pretriturada en la cantera hasta el tamaño de un puño.

2. Mezclado y reducción de la materia prima hasta una finura similar a la de la harina: Esta etapa prevé el mezclado de las diversas materias primas en las proporciones correspondientes a la composición química óptima. El material que se encuentra en el molino a bolas o vertical es simultáneamente secado y triturado en fino polvo. A la salida se obtiene la harina cruda que será mezclada en los silos de homogeneización hasta la obtención de una composición uniforme.

3. Cocción de la Harina y transformación del clinker: El proceso de cocción a una temperatura de aproximadamente 1.450ºC es la operación principal en la fabricación del cemento. Antes de entrar en el horno rotativo, la harina pasa a través de un cambiador térmico y se calienta a casi 1.000ºC. A la salida el material se presenta bajo la forma de clinker incandescente que será rápidamente enfriado al aire. Los combustibles utilizados son: carbón, petróleo, gas natural y, cada vez más frecuentemente, materiales recuperados como solventes, aceites usados o neumáticos viejos.

4. Molienda del clinker con yeso y aditivos: Para obtener el material reactivo deseado, el clinker es molido en la unidad de molienda con una pequeña cantidad de yeso que actúa como regulador de fraguado.

Según el tipo de cemento se agregan al clinker, durante la molienda, compuestos minerales (calcáreos, puzolanas, escorias de alto horno, cenizas volantes) para formar los llamados cementos Portland con adiciones.

clinker

Imagen Clinker - La materia prima se calienta hasta formar el clinker
el cual se muele después con yeso para formar el cemento

Control de calidad del cemento

La calidad de los cementos argentinos está garantizada por un triple procedimiento:

·Control interno de la fabricación.

·Certificación oficial del sistema de gestión de calidad.

·Control por medio de un organismo externo.

Control interno de la fabricación

En todas las fases de la fabricación, desde la cantera hasta la expedición, se toman y analizan muestras. Una cuidadosa vigilancia de la producción, garantiza una calidad elevada y constante.

El tratamiento estadístico de los resultados de los muestreos al momento de la expedición, debe responder constantemente a las exigencias previstas en la norma IRAM.

Sistema de gestión de la calidad

La producción de los cementos argentinos responde a un sistema de calidad y de management certificado según las normas ISO de la serie 9000.

Órgano externo de control

El control interno de la fabricación se complementa con un órgano independiente de control externo. Este control es efectuado con muestras tomadas ad hoc en la cementera y actualmente es llevado a cabo por el CECON ( INTI ).

Los tipos de cemento y su composición según la norma IRAM 50.000 (Norma Argentina)

La norma IRAM 50.000 clasifica los cementos en categorías indicadas en la tabla 1.1.1.a

TIPO DE CEMENTO	Nomenclatura	Composición (g/100g)
TIPO DE CEMENTO	Nomenclatura	Clinker + Sulfato de calcio	Puzolana (P)		Escoria (E)	Filler calcáreo (F)
Cemento portland normal	CPN	100-90			0-10
Cemento portland con “filler” calcáreo	CPF	99-80				1-20
Cemento portland con escoria	CPE	89-65			11-35
Cemento portland compuesto	CPC	98-65	Dos o más, con P+E+F<=35
Cemento portland puzolánico	CPP	85-50	15-50
Cemento de alto horno	CAH	65-25		35-75

Tabla 1.1.1.a. Composición de los cementos según la norma IRAM 50.000 (Norma Argentina)

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