El Cemento

EL CEMENTO

1. HISTORIA DEL CEMENTO:

Hasta el siglo XVIII puede decirse que los únicos conglomerantes empleados en la construcción fueron los yesos y las cales hidráulicas, sin embargo, es durante este siglo cuando se despierta un interés notable por el conocimiento de los cementos.

John Smeaton, ingeniero de Yorkshire (Inglaterra), al reconstruir en 1758 el faro de Eddystone en la costa de Cornish, se encuentra con 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 de las aguas marinas y que la presencia de arcilla en las cales, no sólo las perjudicaba sino que por el contrario, las mejoraba, haciendo que estas cales fraguasen bajo el agua y que una vez endurecidas fuesen insolubles en ella.

Puede decirse con acierto que el primer padre del cemento fue Vicat a él se debe el sistema de fabricación que se sigue empleando en la actualiad y que propuso en 1817. Vicat fue un gran investigador y divulgador de sus trabajos; en 1818 publicó su "Recherches experimentales" y en 1928 "Mortiers et ciments calcaires". En estos trabajos marca la pauta a seguir en la fabricación del cemento por medio de mezclas calizas y arcillas dosificadas en las proporciones convenientes y molidas conjuntamente. El sistema de fabricación que empleó Vicat fue el de vía húmeda y con él marcó el inicio del actual proceso de fabricación. Este gran científico en 1853 empieza a estudiar la acción destructiva del agua de mar sobre el mortero y hormigón.

En 1824, Joseph Aspdin, un constructor de Leeds en Inglaterra, daba el nombre de cemento portland y patentaba un material pulverulento que amasado con agua y con arena se endurecía formando un conglomerado de aspecto parecido a 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.

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

Puede decirse que el prototipo del cemento moderno fue producido a escala industrial por Isaac Johnson quien en 1845 logra conseguir temperaturas suficientemente altas para clinkerizar a la mezcla de arcilla y caliza empleada como materia prima.

El intenso desarrollo de la construcción de ferrocarriles, puentes, puertos, diques, etc., en la segunda mitad del siglo XIX, da una importancia enorme al cemento y las fábricas de éste, especialmente las de cemento natural, empiezan a extenderse por doquier.

Es a partir de 1900 cuando los cementos portland se imponen en las obras de ingeniería y cuando empieza un descenso veloz del consumo de cementos naturales.

Actualmente, el cemento portland ha llegado a una gran perfección y es el material industrializado de construcción de mayor consumo Se puede decir que el cemento es el alma del hormigón, yendo destinada, prácticamente, toda su producción a en lazar piedras sueltas para crear el material pétreo que conocemos como hormigón.

Las investigaciones llevadas a cabo por los padres del cemento Michaelis y Le Chatelier, en 1870 y 1880, fueron fundamentales y muy meritorias para el desarrollo de este material. En ellas se apoya toda la investigación actual que emplea técnicas de análisis muy sofisticadas y rápidas.

2. DESCRIPCIÓN:

El cemento es un compuesto de caliza, marga, arcilla, óxido de hierro, etc. Que se somete a un proceso de cocción a altas temperaturas. Al final del proceso obtenemos un material en polvo que se denomina cemento. Es un aglomerante. El cemento ligado con agua forma una pasta que endurece al secarse.

El mortero es un aglomerado que se obtiene mezclando aglomerantes y otros aditivos. Un mortero se obtiene con un aglomerante (cemento, cal) + arena + agua.

Hay diversos tipos de mortero. Mortero de cemento, mortero de cal, mortero bastardo (cal + cemento), etc. Cada tipo de mortero tiene distintas dosificaciones. Por ejemplo el más usado en construcción es el mortero de cemento dosificación (1:1:6) Esto significa seis partes de cemento por cada parte de arena y agua (Agua: arena: cemento)

El hormigón es una mezcla de cemento + árido + agua. El árido va desde 15 mm de diámetro a 40 mm. Dependiendo del tipo de árido y del tipo de cemento tendremos distintas características.

Su nombre deriva de caementum, que en latín significa "argamasa", y procede a su vez del verbo caedere (precipitar ).

- CEMENTOS NATURALES

Son los resultantes de la calcinación de Margas a unos 1000ºC. De composición química muy variable, suelen tener más sílice y alúmina y menos Cal que los Cementos Artificiales. Pueden utilizarse en obras de albañilería, pero debido a su baja resistencia no son apropiados para elementos estructurales.

• Cemento Natural Lento

• Cemento Natural Rápido

- CEMENTOS ARTIFICIALES

Son aquellos que se obtienen a partir de Arcilla y Caliza convenientemente preparadas y dosificadas. Son más constantes en su composición que los Cementos Naturales. La cocción de la mezcla se realiza a una temperatura de entre 1.450 y 1.480 ºC. La masa homogénea obtenida se denomina clínquer, la cual, después de ser triturada finamente, se convierte en el componente básico para la fabricación del Cemento.

3. EXTRACCIÓN Y PREPARACIÓN DE LAS MATERIAS PRIMAS:

En la labor de extracción se utilizan actualmente máquinas perforadoras de gran rendimiento que realizan su trabajo apoyadas por grandes voladuras con barrenos desde la superficie .Dada la variedad y diferente grado de complejidad que presentan los distintos yacimientos, es difícil sacar conclusiones prácticas sobre los métodos de explotación más idóneos que permitan un menor consumo de energía y de explosivos en esta fase del proceso.

Mayor interés presenta el transporte en canteras con la necesaria trituración previa del material. Existe una gran variedad de máquinas para efectuar esta trituración, dependiendo la elección de las propiedades de la materia prima, principalmente de su dureza, humedad y grado de abrasión (normalmente marcado por el contenido de sílice libre).

El grado de avance a alcanzar en la trituración viene marcado por un equilibrio entre los costos por abrasión de la máquina (normalmente de elevada inversión) y la consiguiente disminución de los costos energéticos en la posterior molienda

4. PROPIEDADES DEL CEMENTO:

Las especificaciones

...