materiales yn equipos de construccion.docx

34 pages
0 views
of 34

Please download to get full document.

View again

All materials on our website are shared by users. If you have any questions about copyright issues, please report us to resolve them. We are always happy to assist you.
Share
Description
Description:
Similar Documents
Tags
Transcript
    CEMENTO PORTLAND El hormigón de cemento portland es el material artificial de construcción más ampliamente utilizado en todo el mundo. Es imposible exagerar la importancia del hormigón en nuestra vida diaria. Se emplea en estructuras tales como edificios, puentes, túneles presas, fabricas, pavimentos y campos deportivos. El hormigón de cemento portland está compuesto por cemento portland, áridos, agua, espacios rellenos de aire y, en muchos casos, aditivos. En este capítulo se tratan los temas negativos al cemento portland, a la mezcla con agua y a los aditivos. Existen muchos tipos de hormigón basados en distintos cementos. Sin embargo, el hormigón de cemento portland está tan extendido, que a menos que se indique lo contrario, el término hormigón siempre se refiere al hormigón de cemento portland. El cemento portland fue patentado por Joseph Aspdin en 1824 y debe su nombre a las acantilados de piedra caliza dela isla de Portland, en Inglaterra (Kosmatka et al, 2002). El cemento portland es una cola instantánea (basta con añadir agua) que une las partículas de árido entre sí para formar el hormigón de cemento portland. Los especialistas en materiales que se ocupan de la selección, especificación y control de calidad de les proyectos de ingeniería civil deben conocer todo la relativo la producción, composición química, propiedades de hidratación y propiedades físicas del cemento portland PRODUCCIÓN DEL CEMENTO PORTLAND La producción del cemento portland comienza con dos ingredientes brutos básicos: un material calcáreo y otro arcilloso. El material calcáreo es un oxido de calcio, como piedra caliza, yeso o conchas de ostras. El material arcilloso es una combinación de silicio y aluminio que puede obtenerse a partir de arcilla, esquistos y escoria de hornos altos. Como se muestra en la figura 6.1, estos materiales se trituran y almacenan en silos. Los materiales en bruto, en las proporciones deseadas, pasan a través de una moledora, utilizándose un proceso de fabricación húmedo o seco. El material molido se almacena hasta que puedo enviarse al homo principal. Las cementeras modernas que utilizan un proceso soco emplean    un ciclo do recuperación de calor para precalentar el material molido, mediante el gas de salida del horno principal. Además, algunas cementeras usan un horno instantáneo para calentar aún más las materiales. Tanto el precalentado como el horno instantáneo mejoran la eficiencia energética de la producción de comento. En el horno principal, los materiales en bruto se funden a temperaturas do entre 1400°C y 1650°C (2500 F y 3000 F). Lo que hace que estos inmateriales se transformen en clinker de cemento. El clinker se enfría a continuación y se almacena. El proceso final implica moler el clinker para obtener un polvo fino. Durante el molido, se añade una pequeña cantidad de yeso para regular el tiempo de fraguado del cemento en el hormigón. El producto acabado puede almacenarse y transportarse a granel o en sacos. En Estados Unidos, un saco estándar de cemento contiene 94 libras, lo que es aproximadamente Igual a 1 pie3 de cemento suelto recién empaquetado. El cemento se puede almacenar durante largos periodos de tiempo, siempre y cuando se mantenga seco. COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL CEMENTO PORTLAND Los materiales en bruto utilizado para fabricar el cemento portland son la cal, la sílice, el óxido de aluminio y el óxido de hierro. Estos materiales en bruto interactúan en el horno principal formando compuestos químicos complejos. La calcinación en el horno reestructura la composición molecular, produciendo cuatro compuestos principales, que se muestran en la Tabla 6.1    C3S y C2S al hidratarse, proporcionan las características deseadas al hormigón. El oxido de aluminio y el hierro, que producen C3A y C4AF, se incluyen con los otros materiales en bruto para reducir la temperatura requerida para generar C3Si; esa temperatura se reduce de 2000 °C a 1350 °C (3500°F a 2500 °F). Esto permite ahorrar energía y reduce el coste de producción del cemento portland.  Además de estos compuestos principales, existen otros compuestos menores, como el óxido de magnesio, el óxido de titanio, el óxido de manganeso, el óxido de sodio y el óxido de potasio. Estos compuestos menores representan un porcentaje pequeño del peso del cemento, pero el término compuestos men ores”  hace referencia a su cantidad y no a su importancia. De hecho, dos de los compuestos menores, el óxido da sodio (Na2O) y el óxido de potasio (K2O) se conocen con el nombre de álcalis. Estos álcalis reaccionan con algunos áridos provocando la desintegración del hormigón y afectando a la velocidad de desarrollo de la resistencia 6.3 FINURA DEL CEMENTO PORTLAND La finura de las partículas de cemento es una propiedad importante que hay que controlar cuidadosamente. Puesto que la hidratación comienza en la superficie de las partículas de cemento, cuantos más finas sean éstas, mayor será el área superficial y más rápido se producirá la hidratación. Por tanto, la utilización de un material más fino tiene como resultado un desarrollo más rápido de la resistencia y un calor inicial de hidratación mayor. Incrementar la finura más allá de lo necesario para un cierto tipo de cemento incrementa los costes de producción y puede ser perjudicial ´para la calidad del hormigón. Compuesto Formula química Formula común Rango usual en peso (%) Silicato tricálcico 3CaO.SiO 2 C 3 S 45-60 Silicato dicálcico 2CaO.SiO 2 C 2 S 15-30 Aluminato tricálcico 3CaO.Al 2 O 3  C 3 A 6-12 Aluminoferrita tetra cálcica. 4CaO.Al 2 O 3. Fe 2 O 3  C 4 AF 6-8    El tamaño máximo de las partículas de cemento es de 0,009 mm (0,0035 pulg); entre el 85% y el 95% de las partículas son menores de 0,0045 mm (0,0018 pulg.) y el diámetro medio es de 0,01 mm (0,0004 pulg.). Un kilogramo de cemento portland contiene aproximadamente de 7 billones de partículas, con un área superficial total entre 300 m² a 400 m². El área superficial total por unidad de peso está en función del tamaño de las partículas y puede medirse más fácilmente. Por tanto, la especificación del tamaño de las partículas se define en función por unidad de peso. Normalmente, la finura del cemento se mide de forma indirecta, midiendo el área superficial con el aparato de medición de permeabilidad al aire de Blaine (ASTM C204) o mediante el turbidímetro de Wagner (ASTM C115). En la prueba de Blaine, se determina el área superficial de las partículas de cemento en cm²/g. Cuanto más finas sean las partículas del cemento, más lenta será la sedimentación. 6.4 GRAVEDAD ESPECÍFICA DEL CEMENTO PORTLAND La gravedad específica del cemento portland (sin tener en cuenta los huecos existentes entre partículas) es de aproximadamente 3,15 y puede determinarse de acuerdo con la norma ASTM C188. La densidad del cemento granel (incluyendo los huecos entre partículas) varía considerablemente dependiendo de cómo se maneje y almacene el cemento. Por ejemplo, la vibración durante el transporte del cemento a granel hace que el cemento se consolide e incremente su densidad. Es por eso que las magnitudes relativas al cemento se miden según en lugar de según volumen. 6.5 HIDRATACIÓN DEL CEMENTO PORTLAND Es la reacción química entre las partículas de cemento y el agua. En la tabla que se presenta a continuación se muestran las principales reacciones químicas.
Related Search
We Need Your Support
Thank you for visiting our website and your interest in our free products and services. We are nonprofit website to share and download documents. To the running of this website, we need your help to support us.

Thanks to everyone for your continued support.

No, Thanks