TIPOS DE CEMENTO

El cemento es un material inorgánico finamente pulverizado, que al agregarle agua, ya sea sólo o mezclado con arena, grava u otros materiales similares, tiene la propiedad de fraguar y endurecer incluso bajo el agua, en virtud de reacciones químicas durante la hidratación y que una vez endurecido, conserva su resistencia y estabilidad. Cuando el cemento es mezclado con agua y arena forma mortero, y cuando es mezclado con arena y piedras pequeñas forma una piedra artificial llamada concreto.

En México la clasificación de los tipos de cemento está proporcionada por la norma NMX-C-414-ONNCCE-1999, la cual establece lo siguiente:

De acuerdo a sus características especiales, los cementos pueden ser:

De acuerdo a su resistencia el cemento puede ser:

La resistencia normal de un cemento es la resistencia mínima mecánica a la compresión cierto número de días en Newtons por milímetro cuadrado (N/mm2).

Cementos de Resistencia Normal o Resistencia Mecánica a la compresión a 28 días

Cementos de Resistencia Inicial o Temprana o resistencia mecánica a la compresión desarrollada a 3 días

En un saco de cemento, la clasificación del cemento estará integrada por lo siguiente:

Composición + Característica especial

Ejemplo:

Cemento CPO 40 R

Esta clasificación indica que se trata de un cemento Pórtland ordinario, con alta resistencia inicial.

Cemento TPEG 30 RS

Esta clasificación indica un cemento con adición de escoria, con una resistencia normal y resistente a los sulfatos.

Cemento CPP 30 BRA / BCH

Esta clasificación indica un cemento pórtland puzolánico, con una resistencia normal, de baja reactividad álcali agregado y de bajo calor de hidratación.

INFORMACIÓN TÉCNICA DEL CEMENTO

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Cemento para construcción

El cemento portland se utiliza para fabricar el cemento armado, hormigón o concreto a través de una mezcla de cemento con arena y pedregullo. Los ingredientes se amasan con agua y vierten en un molde de madera o metal en cuyo interior hay varillas de hierro. En columnas, vigas y losas para techo o para piso, se unen la resistencia a la compresión dada por el cemento y la resistencia a la tracción, derivada del metal. El hormigón se prepara en obra, si bien hay fabricas que lo venden a granel, listo para ser utilizado.
  
Para monumentos y detalles ornamentales se utiliza el cemento blanco ya que el Pórtland no es apropiado debido a su color gris. El cemento blanco tiene menor contenido de óxidos de hierro y se produce en hornos alimentados con gas natural, para que el clinquer no sea contaminado con cenizas. El cemento blanco se puede colorear agregando pigmentos.

Los cementos de endurecimiento rápido, o supercementos, tienen un porcentaje más alto de silicato tricálcico. Las piedras calizas utilizadas para la pasta cruda son de gran pureza. Además el clinquer se muele muy finamente. Estos cementos alcanzan, a los 3 días, la resistencia lograda por el portland a los 28 días. Son de costo mas elevado pero aceleran la construcción.

Los cementos aluminosos, o cementos fundidos, se elaboran con hornos eléctricos, a elevada temperatura. Contienen mayor porcentaje de óxido de aluminio que el portland. Endurecen con velocidad y no son afectados por el agua de mar, que disgrega al cemento común. Los cementos aluminosos se emplean en instalaciones portuarias.

El fibrocemento es cemento portland mezclado con fibras de amianto. Es liviano y aislante del calor. Las chapas lisas de fibrocemento sirven para tabiques; las corrugadas, para techos de depósitos y galpones.

El hormigón blanco es un material noble y de gran belleza, siempre que la selección de materiales, encofrados, su forma de colocación y el posterior tratamiento sean los adecuados.  Se necesita seleccionar cuidadosamente todos los materiales: áridos blancos, cemento, desencofrante y aditivos químicos. Se debe analizar la secuencia de trabajo para que los acabados sean perfectos, cuidando la falta de segregación, la exudación, porosidad, el óptimo color y su homogeneidad.

Para conseguir la máxima calidad en el hormigón blanco, además de su resistencia mecánica e impermeabilidad, hay que controlar perfectamente la relación agua/cemento, los tiempos de fraguado, su consistencia y su reología.

La relación agua/cemento debe ser siempre constante y la mínima posible. De esta forma se logra la máxima blancura y homogeneidad. El tiempo de fraguado medido con agujas Proctor debe ser constante, en época fría y calurosa. De esta forma se logra homogeneidad y deben ser amplio dada la posible lentitud en la colocación del hormigón y el normal elevado contenido en aluminato tricálcico del cemento blanco.

Con respecto a aditivos es posible encontrar retardantes de fraguado, reductores de agua, fluidificantes, y superfluidificantes como productos incoloros, con dosificaciones variables de acuerdo a las características requeridas para el hormigón.

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Micro sílice: producción y uso

¿Qué es la micro sílice ? Micro sílice es un mineral compuesto de esferas de bióxido de silicio (SiO 2 ) ultrafino, amorfo y cristalino, producido durante la fabricación de silicio o ferrosilicio. Este proceso involucra la reducción de cuarzo de alta pureza en hornos de arco eléctrico a temperaturas superiores a 2000º C. La micro sílice se forma cuando el gas SiO producido conforme el cuarzo se reduce, se mezcla con el oxígeno en la parte superior del horno. En este punto el SiO se oxida a SiO 2 , condensándose en las partículas esféricas puras de micro sílice que forman la mayor parte de los vapores o humo del horno. De aquí los nombres alternos para el material – vapores de sílice condensados o vapores de sílice.

Los vapores del horno se conducen a través de tuberías de enfriamiento, por un pre-colector y ciclón – para quitar las partículas gruesas que pudieran haberse arrastrado del horno – y luego se soplan hacia filtros bolsa diseñados especialmente donde se recolectan.

El tamaño promedio de partícula está por debajo de 0.5 micras, lo que significa que cada micro esfera es 100 veces mas pequeña que un grano de cemento promedio. En una mezcla típica, con dosificación de 10% de micro sílice , habrá entre 50, 000 y 100, 000 partículas de micro sílice por grano de cemento. La calidad de las materias primas y la operación de los hornos determinan la pureza de la micro sílice. Aunque el material se recolecta como un polvo muy fino con una densidad a granel en el rango de 200 kg/m 3 , se le puede procesar para densificarlo, haciendo la densidad a granel de alrededor de 650 kg/m 3 , o puede hacerse lechada. Este proceso posterior involucra el mezclado de la micro sílice, normalmente en forma directa de los filtros de los silos, con un peso igual de agua. La lechada es fácil de transportar, almacenar, dosificar y de mezclarse con el concreto.

La micro sílice se prueba en un análisis químico completo y distribución de tamaño de partícula. La lechada se evalúa también en contenido de sólidos, densidad y color.

¿Como trabaja la micro sílice?

Las esferas ultrafinas llenan los huecos entre los granos de cemento reduciendo los vacíos en el concreto fresco. Las partículas actúan como balines de chumacera y mientras hacen al concreto mucho mas adherente, realmente le dan mas movilidad a la mezcla permitiendo que el concreto fluya mas fácilmente al aplicarle energía.

Se mejoran el bombeo, formado y acabado, y las mezclas de bombeo de micro sílice se emplean a menudo sin ajustar los contenidos de arena.

Se reducen o eliminan la segregación y el drenado.

Esto permite lograr acabados en la superficie más pronto que con el concreto normal.

La micro sílice es un puzolana.

Esto significa que reaccionará con el hidróxido de calcio derivado de la hidratación del cemento y formará mas del silicato de calcio hidratado que mantiene unido al concreto.

Debido a que las partículas de micro sílice son ultrafinas, con un área de superficie específica de alrededor de 20, 000 m 2 /kg y un contenido de SiO 2 de aproximadamente 90%, la reactividad es muy alta. Por el tamaño muy pequeño de las partículas de micro sílice , la estructura cristalina formada por esta reacción es también muy pequeña y ocupa los espacios vacíos dentro de la matriz. Esto densifica la estructura completa del concreto, resultando en una resistencia mayor y reducciones significativas en permeabilidad.

Los aumentos en resistencia pueden ser desde 20 hasta 50% al usar micro sílice como una simple adición.

Sin embargo, si el concreto esta diseñado para tomar ventaja de la acción puzolanica e incluye el uso de super-plastificantes para mantener muy bajas relaciones agua / cemento, se pueden lograr grandes mejoras.

Se han registrado resistencias diseñadas de mas de 100 Mpa para entregas de mezcla preparada de concreto. El efecto sobre la permeabilidad es aún más pronunciado. Cuando se usa un 10% de dosis en una mezcla que contiene alrededor de 400 kg de cemento, el coeficiente de permeabilidad se puede reducir hasta 1/100 del nivel del concreto equivalente sin micro sílice.

Este incremento en resistencia y la reducción en permeabilidad del concreto, combinados con la reducción de hidróxido de calcio, significan que las características de durabilidad del concreto son enormemente mejoradas.

Las resistencias sulfato y cloruro son aumentadas, la susceptibilidad a la reacción álcali sílice se elimina virtualmente y la resistencia y adherencia mejoradas significan que la resistencia a la abrasión y erosión de una micro sílice excede por mucho las de una mezcla ordinaria.

La micro sílice se puede usar para reducir el calor de hidratación – un factor muy importante en construcciones de concreto masivas. Esto puede lograrse reduciendo el contenido de cemento y empleando la micro sílice para elevar la resistencia debido a su eficiencia cementante. Otra manera es usar un alto porcentaje de otro material puzolanico de reemplazo y emplear la reactividad de la micro sílice para dar resistencia en etapa temprana e impermeabilidad, permitiendo así que los materiales mas lentos trabajen en un período mucho más largo de tiempo.

El punte Oresund tiene 1092 metros de largo con un ancho principal de 490 metros.
Sus columnas son de 203.5 metros de alto.
El concreto utilizado en este puente utiliza micro sílice.

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