Cemento

DEFINICION

La palabra cemento es el nombre que se le da a varias sustancias adhesivas. Deriva del latín caementum, porque los romanos llamaban opus caementitium (obra cementicia) a la grava y a diversos materiales parecidos al hormigón que usaban en sus morteros, aunque no eran la sustancia que los unía.

Hoy se llama cemento por igual a varios pegamentos, pero de preferencia, al material para unir que se usa en la construcción de edificios y obras de ingeniería civil.

También se le conoce como cemento hidráulico, denominación que comprende a los aglomerantes que fraguan y endurecen una vez que se mezclan con agua e inclusive, bajo el agua.

El cemento Portland es el que proviene de la pulverización del clínker obtenido por fusión incipiente de materiales arcillosos y calizos, que contengan óxidos de calcio, silicio, aluminio y fierro en cantidades convenientemente dosificadas y sin más adición posterior que yeso sin calcinar, así como otros materiales que no excedan del 1 % del peso total y que no sean nocivos para el comportamiento posterior del cemento, como pudieran ser los álcali.

HISTORIA

A lo largo de la historia, el cemento ha sido el principal material de construcción empleado por la humanidad, puesto que los cementos Portland y sus derivados están formados, básicamente, por mezclas de caliza, arcilla y yeso, que son minerales muy abundantes en la naturaleza.

Desde los primeros usos de este producto, se ha continuado experimentado con sus aplicaciones en todo tipo de obras y, actualmente, está presente en casas, puentes, carreteras, hospitales, etc.

Una de las construcciones más antiguas en las que se empleó una mezcla primitiva semejante al cemento es el suelo de una cabaña en Lepenski Vir (Yugoslavia), que data del 5.600 a.C. En concreto, se trataba de un compuesto formado por cal roja y aditivos.

La civilización romana fue la primera en desarrollar el uso del cemento, para cuya producción empleaban cal viva y cenizas volcánicas. Los romanos utilizaron este producto en los grandes edificios municipales, alcantarillados y sistemas de agua, así como conglomerante entre paredes para proporcionar fuerza y peso a la estructura.

Uno de los principales ejemplos de aplicación de este material por parte de los romanos es el Panteón de Roma, construido por Agripa en el año 27 a.C. Esta obra fue destruida por un incendio y reconstruida posteriormente por Adriano en el año 120 de la era presente. Su cúpula, de 44 metros de luz, está construida en hormigón y no tiene más huecos que un lucernario situado en la parte superior. En su construcción se empleó hormigón realizado con puzolanas, cal y áridos ligeros. Este material se colocó en tres capas, siendo la densidad de cada una de ellas decreciente conforme se acercaba al lucernario, gracias al empleo de áridos de pómez de diferente densidad. Se trata de una muestra de lo que es una estructura bien construida y durable.

También con este producto se construyeron las paredes del Anfiteatro de Pompeya (año 75) y los cimientos y las paredes internas del Coliseo (año 80).

Igualmente, los romanos realizaron grandes hazañas para proveer agua limpia a sus ciudades y, aunque su sistema público de agua no fue el primero, fue uno de los más complejos e influyentes. Los primeros conductos de esta estructura estaban hechos de piedra y otros materiales, pero después, en lugar de la piedra, se introdujo el hormigón y varias combinaciones de bloques y ladrillos, mezclados con escombros. Éste podría ser el primer ejemplo del uso de este material en beneficio de grandes poblaciones.

No obstante, el hormigón desaparece después del Imperio Romano, y no será hasta el siglo XVIII cuando resurja el interés por el conocimiento de los cementos.

A finales del siglo XVIII se empezó a experimentar con los diferentes tipos de cemento para incrementar la fuerza y la durabilidad del hormigón. Así, en 1758 John Smeaton, un ingeniero de Leeds (Reino Unido), ideó un nuevo mortero al reconstruir el faro de Eddyston, en la costa de Cornish. Smeaton descubrió que los morteros formados por la adición de una puzolana a una caliza con alta proporción de arcilla eran los que mejores resultados daban frente a la acción del agua de mar y que la presencia de arcilla en las cales las mejoraba, haciendo que éstas fraguasen bajo el agua y que una vez endurecidas fuesen insolubles.

Posteriormente, Rev James Parker creó accidentalmente un nuevo tipo de cemento investigando la reacción de las piedras de cal en el fuego. Este nuevo material fue patentado y se usó ampliamente en el siglo XIX, conociéndose con el nombre de “cemento romano”, ya que se pensaba, erróneamente, que era el mismo que 2.000 años antes usó este pueblo.

En 1824 Joseph Aspdin, un constructor de Wakefield (Reino Unido), calcinó en un horno una mezcla tres partes de piedra caliza por una de arcilla. Éste fue el padre del cemento moderno y se llamó Portland porque su aspecto era similar al de las calizas de la isla de Portland. Probablemente, el material patentado por Aspdin era una caliza hidráulica debido, entre otras cosas, a las bajas temperaturas empleadas en la cocción.

No obstante, puede decirse con acierto que el padre del cemento fue el químico francés Vicat, que propuso en 1817 un sistema de fabricación, que se sigue empleando en la actualidad, que estableció las mezclas de calizas y arcillas dosificadas en las proporciones convenientes y molidas conjuntamente, apareciendo como consecuencia los primeros cementos naturales, avanzadilla de los actuales Portland.

Años después, en 1838 Brunel emplea por primera vez un cemento procedente de la fábrica de Aspdin en el que se había logrado una parcial sinterización al elegir una temperatura adecuada de cocción. Este cemento se aplicó en la construcción de un túnel bajo el río Támesis en Londres.

Con todo, el cemento Portland, tal y como hoy se conoce, fue producido en 1845 por Isaac C. Jhonson al moler finamente los nódulos sobrecosidos que quedaban a la salida del horno de Apsdin. Con esta idea mejoró las dosificaciones y aumentó las temperaturas de cocción hasta lograr la sinterización de la mezcla.

El intenso desarrollo de la construcción de ferrocarriles, puentes, puertos, diques, etc. en la segunda mitad del siglo XIX promocionó el uso de este producto y sus fábricas, especialmente las de cemento natural, que empezaron a extenderse por doquier.

Igualmente beneficiosa para el desarrollo de la industria fue la invención de los hornos rotatorios para

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