Historia Del Cemento

La palabra cemento se aplica a toda sustancia que posea propiedades adhesivas, cualquiera que sea su origen. La palabra proviene del latín "caementum" = piedra sin escuadrar.

En los tiempos de los etruscos se conocían morteros hechos de mezclas de puzolana (materiales que contienen sílice y/o aluminio los cuales por si solos tienen poco o ningun valor cementante) y cal. Los romanos ya sabían hacer hormigón de resistencia a compresión de 5 Mpa.

El nombre del cemento Portland está relacionado con las investigaciones del ingeniero John Smeaton que indicó que esperaba obtener un cemento con un endurecimiento análogo al de la piedra de la localidad de Portland, en el sur de Inglaterra, una piedra que se valoró mucho por su solidez y duración.

En 1824, el albañil inglés Joseph Aspdin, después de haber llevado a cabo unas experimentaciones para mejorar las características del cemento, patentó su cemento bajo el nombre de Portland Cement.

Proceso de Fabricación

El cemento portland, el ingrediente fundamental del hormigón, es un cemento de calcio y silicio hecho con una combinación de calcio, silicio, aluminio y hierro. La producción de un cemento que cumpla con determinadas especificaciones químicas y físicas requiere un control cuidadoso del proceso industrial. El primer paso en la fabricación de cemento portland consiste en obtener las materias primas. Estas materias primas son minerales que contienen óxido de calcio, óxido de silicio, óxido de aluminio, óxido de hierro y óxido de manganeso. La extracción de estos minerales se hace en canteras, que preferiblemente deben estar próximas a la fábrica. En la cantera, los minerales son reducidos por trituradoras primarias y secundarias. La piedra se reduce primero a un tamaño de 125 mm y después a 19 mm. Para la producción de cemento portland existen dos procesos diferentes: por vía seca y por vía húmeda. En el proceso seco la materia prima es proporcionada, molida hasta conseguir un polvo, mezclada y alimentada al horno en un estado seco. En el proceso por vía húmeda, se añade agua a las materias primas dosificadas según necesidad para obtener una lechada. Después de mezclar las materias primas, estas se ingresan a la parte superior del horno rotatorio cilíndrico ligeramente inclinado donde la temperatura llega hasta de entre 1430 y 1650 grados centígrados. A una temperatura de 1480 grados centígrados, una serie de reacciones químicas tiene lugar causando la fusión de las materias primas y la formación del clinker en forma de esferas de color gris-negro y de diámetro de entre 3 y 30 mm. El clinker debe ser enfriado rápidamente por medio de aire, produciendo el descenso de la temperatura hasta unos 70 grados centígrados. El clinker enfriado se mezcla con yeso y se muele, hasta obtener un polvo fino de color gris - el cemento portland.

Tipos de cemento

Se fabrican diferentes tipos de cemento portland, según las características físicas y químicas requeridas. La Sociedad "American Society for Testing and Materials" (ASTM), en su especificación C-150, prevé ocho tipos diferentes de cemento portland. El cemento portland tipo 1 es un cemento normal destinado a obras de hormigón en general, al que no se le exigen propiedades específicas. El cemento portland tipo 1A es parecido al tipo 1 pero con inclusor de aire. El cemento portland tipo II es resistente a la acción moderada de sulfato y el desprendimiento de calor es menor que en los cementos normales. El cemento portland tipo IIA es igual que el tipo II pero con inclusor de aire. El cemento portland tipo III alcanza alta resistencia inicial. Su composición química y física es parecida al del tipo 1 pero con una molienda más fina de sus partículas. El cemento portland tipo IV tiene un desprendimiento de calor más bajo. El desarrollo de resistencia de este tipo de cemento es muy lento en comparación con los otros tipos de cemento. Es el cemento ideal para obras de estructuras de tipo masivo, como por ejemplo grandes presas. El cemento portland tipo V tiene una resistencia muy alta a la acción de los sulfatos. Se usa en construcciones donde existe un alto ataque de sulfatos, principalmente donde el hormigón está expuesto a tierra y aguas subterráneas con un contenido alto de sulfatos.

La norma ASTM C1157 establece los requisitos de durabilidad de los cementos hidráulicos e incluye los siguientes tipos: cemento hidráulico del tipo GU para usos generales de construcción, el cemento tipo HE de una temprana resistencia alta, el cemento del tipo MS con una resistencia moderada a los sulfatos, el cemento del tipo HS con una resistencia alta a los sulfatos, el cemento del tipo MH de moderado calor de hidratación, y el cemento del tipo LH de bajo calor de hidratación. Estos cementos también pueden ser designados para una reactividad baja (opción R) con agregados álcali-reactivos.

Cemento Portland Blanco

Además de los ocho tipos de cemento portland, se fabrica una serie de cementos hidráulicos para usos especiales. Uno de estos es el cemento portland blanco. Difiere del cemento portland gris únicamente en el color. El cemento portland blanco es fabricado con materias primas que contienen cantidades insignificantes de óxido de hierro y de manganeso, que son las sustancias que dan el color al cemento gris. El cemento portland blanco se utiliza para fines estructurales y arquitectónicos, cuando se necesita hormigón o mortero blanco o de color.

Cementos Hidráulicos Mezclados

Los cementos hidráulicos mezclados se fabrican mezclando íntimamente dos y más tipos de materiales cementosos. Los materiales primarios de mezcla son el cemento portland, escoria del alto horno granulado molido, ceniza volante, puzzolana natural y humo de sílice. Estos cementos se suelen usar de la misma manera que los cementos portland. La norma ASTM C595 reconoce cinco tipos de cementos mezclados: el tipo IS - cemento portland de escoria del alto horno, los tipos IP y P - cementos portland puzolana, el tipo S - cemento de escoria, el tipo I (PM) - cemento portland modificado con puzolana, y el tipo I (SM) - cemento portland modificado con escoria. El contenido de escoria del alto horno del tipo IS varía entre el 25 y el 70 % en peso. El contenido de puzolana de los tipos IP y P varía entre el 15 y el 40 % en peso del cemento mezclado. El contenido de puzolana del tipo I (PM) es menor del 15 % en peso del cemento terminado. El contenido mínimo de escoria del tipo S es del 70 % del cemento de escoria. El contenido de escoria del tipo I (SM) es menor del 25 % en peso del cemento de escoria. A todos estos cementos también se les puede designar la inclusión de aire, la resistencia moderada a los sulfatos, o el calor moderado

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