MATERIALES CEMENTANTES para hormigón

ACI BOLETÍN DE EDUCACIÓN E3-13

MATERIALES CEMENTANTES para hormigón

preparado bajo la dirección y supervisión del Comité ACI E-701, materiales para la construcción en hormigón

Thomas M. Greene, Presidente Darrell F. Elliot Corina-Maria Aldea Darmawan Ludirdja

* Richard P. Bohan Mark R. Lukkarila David A. Burg Clifford N. MacDonald

Este documento describe comúnmente utilizados materiales cementantes para hormigón y describe el uso básico de estos materiales. Está destinado a aquellos en la industria del concreto no participa en disuadir - minería las proporciones de la mezcla de hormigón o en la medición de las propiedades del hormigón. Los estudiantes, artesanos, inspectores y contratistas pueden encontrar esta una valiosa introducción a un tema complejo. El documento no está destinado a ser un estado-of-the-art report, la guía del usuario o un debate técnico de pasado y presente los resultados de la investigación. Información más detallada está disponible en ACI 225R- 99, "Guía para la selección y utilización de cementos hidráulicos", ACI 232.2R-03, "el uso de cenizas volantes en concreto", ACI 233R-03, "escoria de cemento, hormigón y mortero" y ACI 234R-06, "Guía para el uso de Microsílice en hormigón."

ÍNDICE

CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN, p. E3-2 1.1-Historia del cemento portland, p. E3-2 1.2-sostenibilidad, p. E3-2

Capítulo 2-FABRICACIÓN DE CEMENTO PORTLAND, p. E3-4 2.1-La preparación de materias primas, p. E3-4 2.2-Pyroprocessing, p. E3-6 2.3-procesamiento final, p. E3-6 2.4-Control de calidad, p. E3-6,

los informes del Comité de ACI, guías y comentarios son destinados para el asesoramiento en la planificación, diseño, ejecución e inspección de construcción. Este documento está destinado para el uso de personas que son competentes para evaluar la importancia y las limitaciones de su contenido y de sus recomendaciones y que acepten la responsabilidad de la aplicación del material que contiene. El Instituto Concreto estadounidense niega cualquier y toda responsabilidad por los principios enunciados. El Instituto no será responsable por cualquier pérdida o daño que de ellos se deriven.

La referencia a este documento no deberá efectuarse en los documentos contractuales. Si los elementos que aparecen en el presente documento son las deseadas por el arquitecto/ingeniero para ser parte de los documentos del contrato, deberán ser reexpresados en idioma obligatorio para la incorporación por el arquitecto o ingeniero.

E3-1,

Charles K. Nmai Kari L. Yuers David M. Suchorski Robert C. Zellers Lawrence L. Sutter *Presidente del subcomité del documento.

Joseph E. Thomas

Capítulo 3 propiedades y características de los cementos, p. E3-6 3.1-Compound composición, p. E3-6 3.2-tipos de cemento portland, p. E3-6 3.3-hidratación de cementos portland, p. E3-7 3.4-cemento finura, p. E3-8 3.5-Ajuste de comportamiento, p. E3-9 3.6-calor de hidratación, p. E3-9 3.7 Desarrollo de Fortaleza, p. E3-9 3.8-sulfato de resistencia, p. E3-9

Capítulo 4-Cementos Portland y sus especificaciones, p. E3-10 4.1-tipos de cemento, p. E3-10

CAPÍTULO 5 pruebas estándar de Cementos Portland, p. E3-15 5.1 pruebas químicas, p. E3-16 5,2-pruebas físicas, p. E3-16

CAPÍTULO 6 LAS CENIZAS VOLANTES Y POZZOLANS NATURAL, p. E3-18 6.1-clasificación de pozzolans, p. E3-18 6.2-cenizas volantes como materiales cementantes , p. E3-19 6.3 a partir de cenizas volantes sobre hormigón fresco, p. E3-19 6,4-Efecto de cenizas volantes sobre hormigón endurecido, p. E3-20 6.5-mezcla concreta consideraciones con mosca Ash, p. E3-21

Capítulo 7-cemento de escoria, p. E3-22 7.1-clasificación de escoria de altos hornos, p. E3-22

Copyright © 2013, American Instituto Concreto.

Boletín de Educación ACI E3-13 sustituye a E3-01 y fue publicado en agosto de 2013.

Reservados todos los derechos, incluyendo los derechos de reproducción y uso en cualquier forma o por cualquier medio, incluyendo la realización de copias por cualquier proceso fotográfico, o por elec- trónica o dispositivo mecánico, impresa, escrita u oral, o grabar para la reproducción sonora o visual o para el uso en cualquier conocimiento o sistema de recuperación o dispositivo, a menos que se obtenga permiso escrito de los propietarios del copyright.

E3-2 MATERIALES CEMENTANTES PARA HORMIGÓN (ACI E3-13)

7.2-cemento de escoria como materiales cementantes suplementarios, p. E3-23 7.3 a efectos de la escoria de cemento fresco y endurecido- adecuados lazos de hormigón, p. E3-23

Capítulo 8-MICROSÍLICE, p. E3-23 8.1-Microsílice producción, p. E3-23 8.2-Microsílice como materiales cementantes, p. E3-24 8.3-Efectos de microsílice en propiedades de frescos y hormigón endurecido, p. E3-24

CAPÍTULO 9 Factores ADICIONALES EN LA SELECCIÓN Y EL USO DE CEMENTO PORTLAND, p. E3-24 9.1-uniformidad, p. E3-24 9.2-Manipulación y almacenamiento de cemento, p. E3-25 9.3 Disponibilidad, p. E3-25

CAPÍTULO 10 referencias, p. E3-25 CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN El hormigón está hecho de una mezcla dosificada correctamente de cemento hidráulico, agua, agregados finos y gruesos y, a menudo, aditivos químicos y materiales cementantes suplementarios (SCMS). Los más comunes utilizados en la construcción de cemento hidráulico hoy es el cemento portland. Aunque existen otros tipos, el cemento de Portland es el más ampliamente manufacturas- tured y el enfoque de este documento. Las excepciones se indican lo contrario. El éxito en la utilización de hormigón en la construcción depende de la correcta selección de los materiales adecuados necesarios y la dosificación adecuada de esos materiales.

Esto requiere el conocimiento de las propiedades del material y las pruebas utilizadas para medir esas propiedades.

La selección y caracterización de cemento hidráulico y SCMs son los temas de este boletín, mientras que los agregados, aditivos y características concretas se discuten en volúmenes que la acompañan. Hay diferentes variedades de cemento portland, hidráulica, reconocido por ASTM International, que varían en sus propiedades. Cemento hidráulico se define como el cemento que establece y se endurece por reacción química con el agua y es capaz de hacerlo bajo el agua. Los capítulos siguientes revisar la composición y propiedades de los distintos cementos portland y SCMs, discutir las pruebas utilizadas para evaluar un cemento, cemento y estudiar cómo influyen en el rendimiento de las propiedades del hormigón.

1.1-Historia del cemento portland el nombre "Portland" procede de un nombre comercial utilizado por Joseph Aspdin en 1824 para describir el nuevo cemento patentó ese año en Inglaterra. Afirmó que la piedra artificial (hormigón) realizado con su cemento fue similar en apariencia a Portland, piedra caliza de alta calidad utilizados en la construcción durante ese período de tiempo. Aunque el término "cemento portland" data de Aspdin en 1824, la patente del cemento hidráulico como un material se remonta a los tiempos antiguos, donde varios famosos de la época romana deben su supervivencia a las cualidades de los cementantes fore- runner de cemento portland.

American Instituto Concreto Material protegido por derechos de autor de la

industria del cemento portland www.concrete.org se extendió rápidamente en Inglaterra.

En 1890, hubo un floreciente negocio de exportación a los Estados Unidos. La incipiente industria de EE.UU. fundada por David Saylor en Coplay, PA, en 1871, pronto captó el mercado interno.

La producción de Estados Unidos aumentó de 54.000 toneladas (60.000 toneladas) por año en 1890 a 1,5 millones de toneladas (1,7 millones de toneladas) en 1900, y para 1915 había aumentado a 14,1 millones de toneladas (15,5 millones de toneladas). A principios de la producción de cemento fue medido sobre la base de un barril. Un barril de cemento fue equivalente a 374 lb (170 kg) de cemento. Un cuarto de barril de cemento fue equivalente a 94 libras (43 kg), que se convirtió rápidamente en la base aceptada por la cantidad de cemento en una bolsa o saco. Hoy, más de 121 millones de toneladas métricas (133 millones de toneladas) de cemento portland se utilizan cada año en los Estados Unidos. El consumo mundial de cemento es de más de 2.160 millones de toneladas métricas (2376 millones de toneladas). En el pasado, la producción de cemento fue medido en toneladas (2000 lb) y ahora se mide en toneladas métricas (1.000 kg). Una tonelada métrica o megagram (Mg), es igual a 1 millones de gramos y es aproximadamente un 10% más de una tonelada de EE.UU.

1.2-la sostenibilidad los atributos sostenibles de hormigón están fuertemente vinculadas a la vida útil y el rendimiento del sistema aglutinante cementantes utilizado. Los sistemas convencionales basados en el cemento portland tiene un gran historial de rendimiento en una amplia variedad de condiciones. Sin embargo, como es el caso de los procesos de fabricación utilizados en la producción de otros materiales de construcción, la producción de cemento portland requiere una cantidad significativa de energía e inherentemente produce gases de efecto invernadero. Dado este hecho, los ingenieros han desple- gado los enfoques para mejorar la sostenibilidad del hormigón por un aumento en el uso de materiales cementantes que dependen menos de cemento portland y más sobre los materiales alternativos (por ejemplo, carbón cenizas volantes, microsílice, cemento y escoria pozzolans natural). Mediante el uso de materiales alternativos, la posibilidad de llevar a cabo reducciones significativas en el contenido de energía y las emisiones de gases de efecto invernadero asociada con el puerto- las tierras de la producción de cemento ha servido para mejorar significativamente la sostenibilidad global de hormigón. En el futuro, el uso de alternativas al cemento portland sólo aumentará. No obstante, cualquier cambio en el sistema de aglutinante utilizado en el hormigón debe realizarse sin sacrificar la vida útil y el rendimiento atributos que han concretado el material de construcción más ampliamente utilizado en el planeta.

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