Materiales de construcción: yesos, cales y cementos

MATERIALES
DE
CONSTRUCCIÓN
Ing. ALBERTO REGAL M.
LIMA – PERU
1984

INTRODUCCIÓN
Orientación del curso.- Programa de estudio de cada material.
I PARTE - MATERIALES LE ALBAÑILERIA.
CAPITULO 1: AGLOMERANTES
Yeso.-
Definición.- Clases de yesos vivos. - Preparación de los yesos. – Usos de
la pasta de yeso.
Especificaciones.- Historia.- Yacimientos
Cal.-
Definición.- Clasificación.- Calcinación de la cal.- Obtenci6n de las
piedras calizas.- Empleo de la cal.
Especificaciones.- Historia.- Yacimientos.
Cal hidráulica.- Precursores de su fabricación.
Puzolanas.-
Definición.- Usos de la puzolana.- Historia.
Cemento Portland.-
Definición.- Clases de cementos.- Procedimientos de fabricación.- La
fabricación del cemento peruano “Sol”. Fragua.
Propiedades físicas del cemento.
Especificaciones del cemento “Sol”.- Historia.- Fabricas peruanas.
Supercemento.- Cemento aluminoso.- Cementos puzolánicos.-
Cementos puzolánicos peruanos.
CAPITULO II: ARIDOS
Arenas.-
Definición.- C1asificacionés.- Propiedades físicas.- ensayo de las arenas
en obra.
Grava.-
Definición.- Pruebas de dureza.- Granulometría.

Piedra partida. -
Caracteres.- Especificaciones.- Trituradoras.
CAPITULO III: MORTEROS Y CONCRETOS
Definiciones.- Mortero de yeso.- Mortero de cal.
Mortero de Cemento Portland.-
Dosificaci6n.- Resistencia a la tensión; a la compresión; mezclas más
usadas.
Morteros bastardos.- De yeso y cal.- De cemento y cal.
Concreto con aire incorporado.- Concreto liviano.
Losetas, baldosas, mosaicos .- Losetones de concreto.- Bloques de
concreto.- Tubos de cemento.
Ductos de cemento.- ladrillos de cal y arena.- Piedra artificial.- terrazo.-
Coloreado del concreto.
CAPITULO IV: PIEDRA DE CONSTRUCCION
Definiciones.- Cualidades.- Propiedades físicas.- Intemperismo.- labrado
de las piedras.
Piedra grande de río.- Piedra grande de cerro.
Ejemplo de algunas rocas de construcción usadas en el país,- Granito
comercial.- Areniscas.- Traquitas.- Calcáreos.- Piedra sillar,- Pizarras.-
Mármoles.- Yacimientos peruanos de mármoles.
Piedras de construcción empleadas por los antiguos peruanos.-
Departamentos de Amazonas, Ancash, Cuzco y Huanuco.
CAPITULO V: PRODUCTOS CERAMICOS
Arcilla.-
Clasificaciones y denominaciones.- Yacimientos peruanos.- Propiedades
físicas y mecánicas de las arcillas.
Adobe.-
Definiciones y caracteres.-

Ladri1los cerámicos para construcción.-
Clases.- Dimensiones y pesos.- Propiedades.- Fabricación.
Ladrillos refractarios.- Tejas cerámicas.- Tubos de barro cocido.-
Losetas vidriadas.- Suelo-cemento.- Ladrillos para pavimentos.- Tubos
vidriados de cerámica.
Datos nacionales.- Historia de los materiales cerámicos.- El adobe
peruano.
II PARTE-MADERAS
CAPITULO VI: CARACTERISTICAS DE LA MADERA
Terminología botánica de la madera. - Propiedades físicas y mecánicas
de la madera.
CAPITULO VII: EXPLOTACION Y MANUFACTURA DE LA MADERA
Explotación forestal.- Aserrado.- Secaje.- Destrucción de la madera.-
Métodos Preservativos.
Elaboración del carbón de palo en el Perú.- Otros usos industriales.-
Destilación de la madera.
CAPITULO VIII: MADERAS USADAS EN INGENIERIA
Maderas de EE. UU.- Vocabulario.- Coeficiente de resistencia.
Maderas chilenas. - Maderas argentinas.
Maderas peruanas.- Características.- Descripción de algunos árboles
madereros.
Madera terciada.- Madera enchapada.
III PARTE-METALES
CAPITULO IX: METALES FERROSOS
Fierro cochino.-
Minerales de hierro.- Fundición del hierro.- Planta de Chimbote.- Clases
de hierro cochino.
Hierro colado.
Fabricación.- Colado del hierro.- Usos del hierro fundido.

Resistencia de la fundición.- Fundición maleable.
Hierro forjable. -
Preparación. - Transformación mecánica del hierro forjable.- Soldado
del hierro dulce.
Acero.-
Clasificación. - Manufactura del acero.- Tratamiento térmico del acero.-
Soldadura del hierro o del acero.- Oxidación de hierros y aceros de
aleación.
Chapas.- Metal desplegado.- Alambres y cables.
CAPITULO X: METALES NO FERROSOS
Cobre.- Plomo.- Zinc.- Estaño.- Aluminio.- Aleaciones.
CURSO DE
MATERIALES DE CONSTRUCCION
Por el Ing.
ALBERTO REGAL
INTRODUCCION
Orientación del Curso.-
El desarrollo del Curso de “materiales de Construcción esta
dirigido hacia tres objetivos simultáneos:
1º) Proporcionar los conocimientos técnicos referentes a la
constitución física y propiedades mecánicas de cada uno de los
elementos con los cuales se ejecutan las llamadas “Obras de fabrica” y
obras estructurales.
2º) Iniciar el estudio de la tecnología de esos materiales y su
aplicación a la ciencia y arte del ingeniero; y
3º) Estudiar la terminología de los materiales, o sea las
expresiones empleadas en el lenguaje de la ingeniería.
Programa del estudio de cada material.-

a) Presentación del material:
Definición.- Descripción.- Caracteres.- Clases.- Historia.
b) Tecnologías:
Obtención.- Preparación.- Manufactura.
c) Conocimientos técnicos:
Propiedades físicas y mecánicas.- Empleo en ingeniería.-
Especificaciones.
d) Economía:
datos de l mercado peruano .- precios y costos.
Observaciones de carácter general.-
1º.- Todas las temperaturas dadas en el curso están expresadas en
grados centígrados.
2º.- Los coeficientes de resistencia a los esfuerzos exteriores
corresponden siempre “a la roturo”, salvo indicación espacial.
3º.- El peso específico de los materiales está dado deduciendo los
poros físicos.
Densidad de los cuerpos se expreso sin deducir los poros
macroscópicos.
4º.- Todas las medidas y dimensiones se dan en sistema métricos solo
se emplean las medidas inglesas cuando su uso es muy general en el
país, sobre todo en las operaciones mecánicas.
5º.- En la denominación de las mallas o cedazos, paro los ensayos
granulométricos, se sigue la nomenclatura norteamericana, según la
cual el numero de la mallo es el correspondiente al de su numero de
agujeros ó vacíos por pulgada lineal.
Equivalente entre los sistemas inglés y métrico, que deben ser
memorizados.-
1” = 25.4 mm.
1” = 0.3048 m.
1 lb. = 0.453 Kg.
1 la. = 3.8 lt.
1 lb/ pulg². = 0.07 Kg/cm².
1.00 m. = 3.28’

NOTA.- Los párrafos en letra cursiva no son materia de examen.
I PARTE - MATERIALES DE ALBAÑILERIA
Capítulo 1 - Aglomerantes
Con el término de aglomerantes, se conocen a los
materiales usan para unir otros, condición en que permanecen mas ó
menos establemente en las circunstancias usuales de resistencia a las
fuerzas y cambios de temperatura. Se les diferencia de los aglutinantes
en que los materiales ‘unidos por éstos, presentan alguna
inestabi1idad; tipo característicos de los aglutinantes es el asfaltos.
Y E S 0
Definición.-
Yeso vivo ò simplemente yeso, es el producto resultante de
la deshidratación parcial ó total del mineral llamado piedra de yeso,
yesera ó algez. El yeso vivo reducido a polvo y amasado con agua
recupera su agua de cristalización, o sea que se cristaliza,
endureciéndose ó fraguando
Características de la piedra de yeso.-
Es una roca sedimentaria, formada principalmente por
sulfato de calcio y cristalizada con dos moléculas de agua; su fórmula
química Es: Ca S04, 2(H20), ó sea un bihidrato calcico.
Este mineral puede ser rayado con la uña, es de estructura
laminar-granular, y de color blanco, gris o rojizo. Se encuentra con
impurezas constituidas por arcilla, arenisca, caliza, azufre, cloruro de
sodio y lignita, principalmente. A medida que es mas impuro, el color
pasa al gris obscuro, pardo o amarillo.
En la naturaleza se encuentra también el sulfato de calcio cristalizado,
anhidro, y entonces se llama anhidrita (Ca SO4).
Otra variedad del yeso es la selenita, en la cual el yeso se
encuentra en cristales grandes, discernibles, separados
individualmente, de estructura lamelar.
El alabastro es una piedra de yeso semejante al mármol
blanco y de granulación cristalina. Se usa principalmente en estatuaria.
Se diferencia del mármol en que se puede rayar con la uña. Nuestra
piedra de Huamanga, es un alabastro.
Clases de yesos vivos.-

Los principales, usados en la industria, son los siguientes,
clasificados en dos grupos de acuerdo con la temperatura de cocción:
1º Obtenidos por cochura de la piedra de yeso a temperatura inferior a
200°:
Yeso de París, que es el mas puro de los manufacturados; molidos
enpolvo impalpable. Muy blanco. Es usado para modelos de
arquitectura y escultura, en medicina osteológica, etc. En su
composición química es un semihidrato ca1cico: “Ca S04, 1/2(H20).
Estuco o escayola, es un yeso de Paris molido menos finamente.
Yeso de empastados, que es el usado en las construcciones, Tiene
algunas impurezas naturales, principalmente arcillas y a veces se le
agregan ciertas sustancias para retardar la fragua’. Es muy plástico.
2°. Obtenidos por cochura de la piedra yesera a temperatura superior a
200º
Yeso para pisos, manufacturados deshidratando completamente la
piedra yesera. Son de f ragua lenta/ Se emplean en Europa,
principalmente.
Yeso al alumbre, al bórax, etc,. Se obtienen agregando a.1ª piedra
yesera el producto que les da el nombre/ A esta clase pertenecen a las
pastas industriales denominadas “Mármol artificial”, “Cemento Kene”,
“Cemento Paros”, etc.
Canteras.- se trabajan por cortes a cielo abierto, ó por galerías, la
extracción de la piedra se facilita con el empleo de explosivos de baja
potencia tales como las pólvoras y dinamitas de poco porcentaje.
Preparación de los yesos, Comprende tres etapas principales:
a) Trituración de roca, b) Cocción; y c). Pulverización. Pero el orden en
que se realizan estas tres operaciones depende del ‘sistema de cocción
como se va a ver.
a) Trituración de la roca.- Se puede efectuar en chancadoras tipo
Dodge, tipo Blake, molinos de campana, de acuerdo a la dureza
de la roca por triturar, de la fuerza motriz disponible, del volumen
de la instalación, etc.
b) Cocción.- tiene por objeto la deshidratación de la piedra yesera y
se puede hacer: l° por huayronas; 2° por caldera ó kilns y 3° por
hornos rotatorios/

1° En el Perú, a todos lo hornos rústicos se le denomina
huayronas, voz derivado del quechua, idioma en el que huayra significa
viento.
Las huayronas para yeso están formadas por paredes
rusticas de albañilería. Son hornos rectangulares de unos 5.00 x 4.00
m, de secçión, y de 3.50 m. de alto; a 0.90 ó l.00 m. del piso llevan una
parrilla constituida por barras de hierro; el espacio bajo la parrilla es el
hogar; y la parte que queda sobre la parrilla se llama laboratorio, ó
lugar donde se realizan las transformaciones químicas. El horno lleva
un techo ligero, y esta provisto de mas de las poternas necesarias para
atender al funcionamiento del hogar y la carga y descarga del horno.
Como combustible se emplean la leña, el carbón de piedra o
el petróleo.
Los trozos de rocas por cocer, se disponen en el laboratorio,
en forma de bovedillas, dejando espacios entre los trozos, a fin de que
por ellos puedan circular las llamas y los gases de la combustión. En
promedio y segun. las dimensiones del horno, la carga fluctúa entre 20
y 30 toneladas.
2° - Las calderas, como
su nombre lo indica, son grandes
pailas cilíndricas, de diámetro
variable entre 2.50 y 2.00m.; de fiero
forjado; de 1/4" á 3/8” de espesor,
Están provistas de un mecanismo
constituido por un árbol vertical, en
el que se disponen paletas
destinadas en su rotación a remover
el material durante la cocción Esta
caldera va colocada sobre un hogar, y de acuerdo con las patentes de
los fabricantes, lleva dispositivos o camisas para impedir la radiación
del calor y también otros para que las llamas y gases de la combustión
envuelvan la caldera.
3°- Los hornos rotatorios, Son cilindros metálicos, de 1.50 m. de
diámetro, en promedio, y de unos l0,00 m. de longitud, dispuesto
inclinados de manera que en su interior las piedras se deslice
suavemente hacia la boca, de salida. Como en el caso de las calderas, el
hogar y diversos dispositivos rodean el cilindro para su calentamiento.
Descritos así sumariamente los métodos de cocción se
comprende porque en el sistema de huayronas se tritura la roca
después de la quema, mientras que en los otros dos sistemas, la
sistema de trituración se hace antes de la cocción.

c) Pulverización.-
Después de la cocción, el
yeso es reducido a polvo;
forma en que se entrega al
consumidor, La
pulverización se hace por
medio de los molí nos
llamados de tipo chileno, y
también por molinos de
bolas
Fragua del Yeso, La fragua es la propiedad que tienen todos los
aglomerantes por la cual, amasados con proporción conveniente de
agua, forman, en un tiempo más o menos variable, pero relativamente
corto, una masa sólida. Dotada de coherencia suficiente para ser
aprovechada con determinados fines.
La f ragua del yeso vivo es un proceso complejo que reinicia
desde el momento en que se vierte agua para amasarlo, ‘y que pasa
sucesivamente por los fenómenos de disolución, transformación
química, saturación, y finalmente, cristalización. Estos fenómenos se
producen sobre fracciones parciales de la masa, en primer lugar, y
después toda ella queda comprometida en esas etapas.
Debe llamarse la atención sobre otros dos fenómenos
concurrentes con la fragua del yeso; el primero es que ésta se produce
con un aumento de temperatura, que puede alcanzar hasta 20°, o sea
desprendimiento de calor; y el segundo, que el yeso aumenta de
volumen al fraguar.
La fragua del yeso se puede retardar agregándole algunos
productos orgánicos tales como glicerina, harinas, azúcar, alcohol,
sangre y cola de carpintero. En la industria se usa un retardadora base
de pelos, soda cáustica y cal viva; la soda cáustica reduce el pelo a cola,
y La cal actúa como un secante.
Como acelerador de la f ragua se emplean el alumbre y la
sal de cocina.
Usos de la pasta de yeso –
En el Curso llamamos pasta a la mezcla de un aglomerante
con agua; pero esta mezcla debe tener cierta consistencia, porque
cuando el agua esta en gran exceso, entonces, se produce lo que se
llama Lechada.

El empleo mas importante, en Construcción, de la pasta de
yeso esta en los estucados de los muros y techos a cielo-rasos estos
estucados se conocen con los nombres de empastados o enlucidos.
Se usa generalmente, en la contracción de tabiques
estructuras similares, formados por encunados de Caña de Guayaquil,
o de madera, Debe advertirse que como el yeso oxida el hierro pasa
asegurar la caña o material similar, deben emplearse clavos de encañar,
que son clavos galvanizados, o clavos de zinc.
El yeso con el calor despide vapor de agua, o agua y por
esta razón se le considera como material incombustible, ut1lizados
re1lenos de bóvedas y de cajas de seguridad. El desprendimiento. De
vapor de agua se aumenta agregándole alumbre.
Como el soporte ó materiales de cuerpo, se pueden usar la
viruta y el aserrín de madera, fibras vegetales y pelos. Estos materiales
agregados al yeso, no le quitan su propiedad de ser incombustible y le
dan en cambio, cualidades de aislante acústico, y de opacidad o de
absorción de ruidos.
informacjón para presupuestos,- En la redacción de presupuestos se
pueden emplear los siguientes datos.
Yeso consumido por m2
Cielo raso de caña de Guayaquil con
estucado de yeso puro……………………………… 15 Kg.
Empastado de cielo raso con yeso pu-
ro. Superficie de techo aligerado………………….... 13 Kg.
Empastado con pasta de yeso puro,
aplicado sobré tarrajeo primario ó
enfoscado. Espesor 5mm. . . . ……………………… 7 Kg.
Especificaciones técnicas.-
La genera1idad de los yesos limeños poseen las siguientes
características.
Molturación o grado de finura: pasan la malla 14. No menos del 40% ni
mas del 75% pasa la malla 100.( la resistencia a la tracción del yeso
aumenta proporcionalmente a su grado de finura).
Volumen en seco: 1.2 m3 por 1.000 Kg. de yeso vivo.
Tiempo de fragua: de 16 a 20 minutos.
Volumen de agua: El necesario para preparar la pasta, en el 60% de
volumen del yeso vivo.
Volumen de pasta : El 95% del volumen del yeso vivo.

Resistencias. La generalidad de los p1iegos de especificaciones,
prescriben que la resistencia mínima debe ser la de. 8 kg/cm2, a la
tensión, a 1os 24 horas; y de 16kg/cm2. a los siete días, para yesos
cocidos en ca1deras.
Como resistencia a la compresión se suele considerar la de
80 kg/cm2, para el yeso de construcción; y de 180 kg/cm2. para el de
pisos.
Mercado.-
E1 yeso se vende en costales de 2 qq. Cada uno, o sea de
pesos de 90 a 92 kg.; y también en bolsas de 35 y de 40Kg. cada una.
Historia.-
El yeso es uno de los aglomerantes mas antiguos conocidos
por la humanidad, Se le empleo en Egipto, en la construcción de las
Pirámides. Fue usado por los griegos, los romanos y lo árabes.
Los antiguos peruanos lo llamaban pachach, Lo obtenían
pulverizando groseramente las piedras yeseras cocidas, y cerniéndolo en
trozos de géneros. No lo empleaban en empastados de muros o techos;
sino mezclado con grava formaban una especie de concreto que les
servía para rellenar muros formados por das paredes de adobe.
Yacimiento.-
Las primeras canteras de yeso que se exp1otaron en Lima,
por los españoles, estaban hacia el camino de Ancón, en Repartición, y
Comas; pero hoy ya no se les trabaja. Otras canteras que no se trabajan
actualmente Cerro son las del cerro Agustino, las de la Isla de San
Lorenzo, y las muy importantes de chicla, en la línea del F.C. Central, a
129 km. de Lima, y de donde se ha suministrado piedra yesera en gran
abundancia a la capital.
En el día, las mejores y las mas copiosas se encuentran en
la caleta de Pucusana, aproximadme a 70 km. Al sur de Lima los
yacimientos consisten en sulfato de calcio en sus dos formas clásicas el
hidrato de yeso y el anhídrido ó anhidrita. Aunque
industrialmente carezca de valor la anhidrita siempre se usa, mezclado
con el producto hidratado, en la manufactura del yeso comercial.
En muchas partes del territorio nacional se encuentran
yacimientos de piedra yesera, pudiéndose mencionar entre ellos los de
Maco en la provincia de Tarma, y los de Iscuchaca, en el F.C. dc
Huancayo a Huancavelica.

CAL
Definición.-
Cal es el producto resultante de la descomposición, por el
calor, de las rocas calizas, que son carbonatos cálcicos ó carbonatos de
calcio.
Si las calizas son puras y se calientan a 900°, se verifica la
siguiente reacción:
Ca CO3 + calor ≈CO2 + Ca O
es decir que el carbonato cálcico se descompone, originado
anhídrido carbónico y óxido de calcio o cal viva. El anhídrido
carbónico es gaseoso y se escapa con los humos de la combustión, que
quedando, pues como residuo de la combustión sino el óxido de calcio.
Descripción. -
Las piedras de cal o calizas naturales, casi nunca casi
nunca se encuentran puras, ó sea en la. forma de carbonato cálcico,
sino acompañadas de otros cuerpos extraños, principalmente arcilla,
magnesia, hierro, azufre álcalis y materias orgánicas, comunicándole a
la cal, proveniente de aquellas, determinadas características.
El carbonato calcico se presenta, en la naturaleza en
multitud de formas, siendo, muy abundante, Se le conoce con los
siguientes nombres:
aragonito, espato de Islandia,“
Calcita, estalactitas y estalagmitas,
Caliza, mármol,
Creta, piedra litográfica, etc., etc.
La cal viva es una sal blanca, amorfa, muy inestable, pues
posee gran avidez por el agua. Reacciona con el agua en la forma
siguiente:
Ca O + H20 - Ca (OH)2 + calor
Produciéndose hidr6ddo cálcico o cal apagada. La temperatura a que da
Lugar esta reacción es de unos 160º.
El hidróxido calcico es un cuerpo sólido, blanco, amorfo,
pulverulento, algo soluble en el agua, Disuelto en agua forma lo que se
llama agua de cal.

C1asificacion de la cal.-
Las distintas clases de cal se pueden agrupar en la forma
siguiente :
Por la acción del agua en:
Cal viva )
Cal apagada) ya descrita.
Por su grosura:
Cal grasa, que se obtiene de una caliza que contiene hasta
5% de arcilla. Esta cal al apagaras forma una pasta ligosa y untuosa al
tacto, lo que ha dado origen a su nombre.
Cal árida, que procede de calizas que aún teniendo menos
de 5% de arcilla contienen además óxido de magnesio en proporción
superior al 10%.
Por sus características químicas:
Cal dolomítica, cuando la proporción de óxido de magnesio
cs superior al 25%.
Cal hidráulica, que es la proveniente de la calcinación de
calizas que tienen más del 5% de arcilla y que da un producto que
además de los caracteres que poseen las cales grasas, puede
endurecerse y consolidarse bajo el agua.
Por refinamiento industrial:
Cemento grappier, formado por trozos sumamente
calcinados obtenidos después del apagado de la cal hidráulica, lo cuales
son molidos constituyendo un material de cementacion gracias al
silicato de cal que contienen, en grado mayor o menor.
Cemento Lafarge, usado en EE. UU., siendo un producto
similar al anterior.
En el mercado limeño se encuentran las siguientes clases
de cal:
De Obra.- La más barata, contiene impurezas y de color no
blanco.
Fina- De co1or blanco, por la ausencia de impurezas.

Tamizada.- Excenta de grumós o granos gruesos.
Hidráulica.- Preparada para endurecerse en presencia del
agua.
Blanca fina.-. Usada en la preparación de revestimientos
decorativos.
Cal viva.- Ya descrita.
La cal se vende en bo1sas de 15, 30 y 46 kg.; y en cilindros
metálicos, de 20 kg.
Caracteres.-
Es usual caracterizar una cal por lo que se llama su índice
hidráulico, que es la relación de la sílice y alumina, a la cal magnesica,
de que está formada:
1= Si 02 + A12 O3
Cao + MgO
Las distintas clases de cales y los cementos se ordenan en
la forma, siguiente: de acuerdo con índice hidráulico y la proporción de
arcilla contenida en la caliza primitiva:
Material Índice % de
Hidráulica arcilla
Cal grasa ó magra 0.10 5.0
Cal débilmente hidráulica 0.15 8.0
Cal medianamente hidrau1ica 0. 30 14.0
Cal propiamente hidráulica 0.40 19.0
Cal eminentemente hidráulica 0.50 22.0
Cal, límite o cemento lento 0.65 27.0
Cal rápido 1.20 40.0
Calcinación de la cal.-
1.- por huayronas, pilas o montón - En una zona de terreno igualado,
Se practica una excavación rectangular de1.00 m. de lado,
aproximadamente, y otro tanto de profundidad; este hueco que va a
servir de hornillo se conecta al exterior, fuera
de la pila de que vamos a hablar enseguida,
por una zanja.
Sobre la excavación y haciendo de
ella centro, se forma la pila ó montón

constituido por capas alternadas de piedra y combustib1e, que puede
ser carbón vegetal, leña ó ramas. Se levanta así un de tronco de cono
unos 4.00 á 5.00 m. de diámetro en la base; 3.00 á 4.00 m. en la
coronación y de unos 3.00 m. de altura. Esta pila se cubre Por una
capa de arcille mojada, arena y paja de unos 6 cm. de espesor, en total,
y que tiene por objeto evitar la pérdida excesiva de calor.
Antes de construir la pila se echa combustible en la zanja y
en el hornillo; y después de construido el montón, se enciende el
conjunto por medio del combustible arrojado ala zanja; el fuego se
trasmite poco a poco a todo el conjunto.
La calcinación dura mas o menos una semana, y se conoce
que ha terminado por el aspectote los gases que se desprenden, exentos
de humo.
Una vez enfriado el montón y desecho, es necesario separar
a mano los trozos de cal, de las cenizas.
2.- Por hornos intermitentes.- Se
realiza en construcciones especiales de
ladrillos ó adobe, que constan de 3
partes: el hogar, el cuerpo del horno, y la
boca, chimenea ó tragante. Tienen. 5.00
m. de altura, aproximadamente y son de
sección circular.
Se forma una bóveda sobre
el hogar con las piedras más gruesas, y
el resto del cuerpo se llena con caliza
triturada. El combustible suele ser leña y
a veces guano. La calcinación dura de
tres a cuatro días, y se aprecia que ha terminado por el descenso que
sufre el material, en el cuerpo del horno.
3.- Por hornos continuos.- Están formados por construcciones de
albañilería, que afectan la disposición de dos conos invertidos, unidos
por sus bases. En estos
‘hornos en la parte inferior, además del hogar, se dispone de una
abertura para extraer la piedra de cal a medida que es calcinada.
Como estos hornos son mas perfectos, casi siempre van
revestidos interiormente con ladrillos refractarios.
Apagado de la cal.-
En Ingeniería Civil: la cal se usa apagada, es decir,
hidratada. Como ya hemos manifestado esta hidratación se realiza con

una fuerte desprendimiento de calor, que a veces llega a l60º, y se
produce además un ruido característico, consistente en una especie de
silbido ó crepitar agudo.
Teóricamente el apagado de la cal viva sólo requiere un
volumen
De agua equivalente a 35% del peso de la cal.
En la práctica se emplea mayor cantidad de agua que la
indicada, y es usual que los albañiles apaguen un volumen de cal con
1-1/2 á 2 volúmenes de agua.
El apagado de, la cal se puede hacer por los métodos
siguientes:
1.- Apagado espontáneo.- Es el que
se realiza por el contacto natural de la cal
con 1a humedad ó vapor de agua del aire
atmosférico. Para facilitar esta acción se
extiende simplemente la cal sobre una
superficie plana, resguardada de la lluvia.
Para el apagado completo es necesario
exponer la Cal unos tres meses. El
sistema tiene el inconveniente de que la
cal absorbe, además anhídrido-carbónico,
y se carbonata un poco, circunstancia dañina qué comprenderemos
mejor al ocuparnos de la fragua de la cal.
2.- Apagado por aspersión.- Se humedece la ca1 con una regadera ó
con un pu1verizador, extendiéndola
previamente sobre una superficie, en capas, que son sucesivamente
regadas.
3.- Apagado en obra.- E1 procedimiento empleado generalmente al pié
de obra consiste en formar una pila ó cono
de arena, en cuyo eje se practica una especie de cráter, en el que se
arrojan los trozos de cal viva. Luego se vierte sobre la arena un volumen
de agua a tres veces el de la cal.
Otro sistema también muy usual en los trabajos de
albañilería, en echar la cal viva con suficiente cantidad de agua en
cubetas ó pozas inpermeab1es, y después de apagada pasarla por
mallas ó tamices, con el objeto de separar los trozos duros ó impurezas.
En estos casos se acostumbre apagar la cal siete días antes
de emplearla con argamasa, y 30 días antes, cuando se le va a usar en
revoques.

En algunos países solo se permite usar la cal que ha llegado
viva al pie de obra; pero la experiencia demuestra que no hay
inconveniente en emplearla apagada, trasportada en forma de polvo a
los trabajos, ó sea que se ha apagado antes, pudiendo este plazo de
preparación alcanzar hasta un período de seis meses.
Obtención de las piedras calizas.-
Como en el caso de1 yeso, la exp1otación de las canteras se
puede hacer por, Cortes a cielo abierto, ó por galerías. E1 tamaño de los
trozos de roca depende del sistema de calcnact6n; y por consiguiente
según sea éste, será también e1método, de explotación de la cantera, y
el uso de la clase de explosivo.
Empleo de la Cal.-
El más importante en Ingeniería Civil, es para formar
morteros de los cuales nos ocupamos con detalle en el Capítulo III del
Curso.
Se usa también en muchas industrias, y así la minería consuma
alrededor de las cuatro quintas partes de la cal producida en nuestro
país; y de esa cantidad cerca de la mitad es usada como fundente, en la
Oroya.
Especificaciones.-
Las usuales son: el grado de finura, determinada en la
pasta; el rendimiento, en pasta, de la cal apagada. En cuanto a las
resistencias o propiedades mecánicas exigidas, se prescriben para la cal
en forma de morteros, por lo que las estudiaremos en el capitulo
correspondiente a estos.
Para la determinación de la finura de una cal dada, se
prepara una pasta con ella y lavándola a chorro de agua sobre una
malla 20; mas del 15% de la masa, debe quedar detenida sobre la
malla.
En cuanto al rendimiento, se considera que una buena cal
apagada debe dar pasta en la proporción de 2.4 kg. de pasta por cada
kilo de cal.
Mercado.-
La cal se vende entre nosotros, prácticamente viva. Se
fabrica de dos clases una ordinaria, llamada cal de obra, que se vende a
costales de 80 kg.; otra de grano más fino, y de color blanco uniforme se
llama cal fina, y vendida en sacos de 60 kg.

También se vende en algunas ciudades del país, en sacos de
fanegas con 72 kg. de peso, por saco.
Historia.-
La cal fue conocida en el periodo histórico que se
denominan corrientemente “la antigüedad”; pero la cal hidráulica solo
fue descubierta a principios del sigo XIX.
En el Perú, a la piedra de cal se le llamaba iscu, y 1os
aborígenes la obtenían quemando las calizas por el método del montón
ó huaironas, que hemos revisado; también para obtener cal quemaban
conchas y moluscos, con leña y paja.
En quechua, chancara quiere decir “montaña de caliza”.
Los antiguos peru4nos mezclaban la cal con arena ó con
arcilla para obtener morteros que empleaban para revestimientos ó
tarrajeos para construir muros rústicos de piedra no labrada.
Loa hornos de cal se comenzaron a usar en Lima muy poco
después de fundada la ciudad en 1535; y ya en 1549 se encontraba en
pleno funcionamiento uno de estos hornos estab1ecido, en las
vecindades del Cerro que, años después, se llamo’ San Cristóbal.
En los primeros años de la Republica la cal que se
consumía en Arequipa procedía de una cantera llamada “Calera”, en la
quebrada del Yura. Es una piedra porosa con aspecto de estar formada
por tubitos pequeños y delgados; es de color blanco sucio.
En la misma época, la cal consumida en Trujillo, provenía
de canteras vecinas a Asocopa, donde también se hallaban instalados
los hornos para la quema de la piedra. Esta piedra es de un color gris
azulado, y se quemaba en pequeños hornos de leña. La cal apagada no
solo se trasportaba a Trujillo, sino también a Malabrigo, y algunas veces
hasta el Callao.
Yacimientos.-
Los calcáreos son muy abundantes en nuestro territorio, y
es prácticamente posible encontrarlos muy cerca del lugar donde se les
necesite.
Unos pocos de los yacimientos y canteras más conocidas
son las siguientes.
En los alrededores de Lima:

Comas, El pino,
Monterrico chico, San Francisca,
E1 Agustino Valdivieso.
Los alrededores de Arequipa:
Pacsi vitor
Charcani sumbay
Socosani socabaya
En los alrededores de Chiclayo:
Hacienda cuculí, hacienda sultur.
CAL HIDRÁULICA
Como ya hemos expresado, La cal hidráulica aquella que,
además de las características de la cal grasa, que se endurece en el aire,
posee la de fraguar ó solidificar bajo el agua, ó en un medio húmedo. A
todos los materiales que poseen esta última propiedad se les denomina
hidráu1icos, en ingeniería, para distinguirlos de los otros que se llaman
aéreos.
Se explica la fragua hidráulica de esta cal, etab1ecicndo que
en la cocción, en primer lugar, se produce una evaporación del agua. de
cantera; hasta los 700º empiezan a descomponerse los silicatos que
forman las arcillas, y a los 900º se descompone el carbonato calcico. A
temperatura más elevada reaccionan los productos resultantes: oxido
de cal, anhídrido silícico y alúmina, formándose unos silicatos y
aluminatos, cuyo conjunto constituye el aglomerante que se ha llamado
cal hidráulica.
Lo que diferencia una cal de otra, esta pues en que la
hidráulica se obtiene por cocción a mayor temperatura, y además, como
condición indispensable, en que las calizas que se emplean para
fabricar la cal hidráulica contienen apreciable porcentaje de arcilla.
La calcinación y el apagado de la cal hidráulica se realizan
en todo, semejante al de la cal grasa; pero con la circunstancia de que
se llevan a cabo con la mayor prolijidad y refinamiento técnico, por
tratarse de un producto más fino.
De los residuos de la calcinación de las calizas, que dan
cales hidráulicas, ó sea de aquellos trozos que no se reducen a polvo, y
que están formados por productos prácticamente vitrificados, se
preparan los cementos grappier; para los cuales se pulverizan

conveniente tales residuos. Estos cementos tienen también propiedades
hidráulicas.
Precursores en la fabricación de cal hidraulica.-
A mediados de l siglo XVII, el ingeniero ingles Jhon Sacaron tuvo que
resolver el problema de encontrar un aglomerante que pudiera
emplearse en la construcción del que mas tarde, fue el celebrado faro de
Eddistone, pues la cal que se conocía en esa época no poseía
condiciones hidráulicas. Después de una serie de experimentos
descubrió que las calizas impuras, con proporción pequeña de arcillo,
calcinadas en la forma que se usaba por entonces, producían una cal
viva que, apagada, endurecían bajo el agua. Con ella construyo el faro
mencionado.
Por poco después, Parker aprovechando los
descubrimientos de Smeaton,
y calcinando la marqas del Tamesis, obtenían una cal hidráulica a la
que denomino cemento romano.
Por la misma época, Vicat realizo en Francia trabajos de
investigación muy meritorios, sobre las cales hidráulicas, y en 1816
construyo el primer puente con el llamado cemento romano, sobre el rió
Dordoña.
Se había llegado así, en el desarrollo industria1 de la
humanidad, a las etapas preliminares que condujeron al
descubrimiento cemento portland.
PUZOLANAS
Definición.-
Son las sustancias, naturales o artificiales, que reducidas a
polvo, y amasadas con la cal, le proporcionan a, ésta, propiedades
hidráulicas.
Descripción y caracteres.-
Las puzolanas naturales son tobas volcánicas, es decir,
polvos, cenizas ó barros de origen eruptivo que han tomado la
consistencia de rocas deleznables. Son, en cuanto a su composición
química, silicatos aluminicos hidratados, análogos a las arcillas
vitrificadas ó cristalizadas. las rocas presentan un color gris
amarillento, rojizo ó verdoso.

Para emplearlas, se pulverizan simplemente las rocas
originarias y se añaden a la cal en proporciones, determinadas
principalmente por la experiencia.
Las puzolanas artificiales, se preparan calcinando arcillas o
pizarras, a temperatura que va de 600° á 900°. El producto de la
calcinación se pulveriza y se emplea en forma similar a las puzolanas
naturales.
Uso de las puzolonas.-
El principal, en Ingeniería Civil, esta en la propiedad ya
expresada de dar hidraulicidad a las cales; pero también se le emplea
para preparar algunos productos como el poozolith, que estudiaremos
mas adelante. En los casos en que se necesita una harina mineral,
también se emplean las puzolanas; y por último, con ellas se fabrica el
llamado cemento puzolánico.
Historia.-
La palabra puzolona se deriva de Puzzuoli, nombre de un
yacimiento de esta roca, emplazado en la bahía, de Nápoles, en las
vecindades del volcán Vesubio. Este yacimiento fue explotado en la
antigüedad por los griegos y los romanos. Además de estos, conocieron
las propiedades de las puzolanas otros pueblos antiguos como la India,
Egipto, etc.
Entre las numerosas obras en las cuales loa romanos
emplearon la puzolana se pueden mencionar: la Cloaca Máxima, el
Panteon de Agripo y los puentes de Neron en Ancio y el de Claudio en
Ostia.
Las catacumbas romanas estaban perforadas en un macizo
pozolánico.
CENENTO PORTLAND
Definición. -
Cemento Portland, es el producto resultante de la
pulverización muy fina de Clinkers (ó clinquers) obtenidos calcinando a
fusión incipiente una mezcla rigurosamente homogénea de materiales
calcáreos y arcillosos; al clinker no se le agrega ningún producto
después de ca1cinado con excepción de agua y pudiendo estar este
ultimo, a su vez, calcinado o no.
El clinker es, pues, una escoria, pero no se le da este
nombre porque la idea de escoria presupone un residuo secundario de

la calcinación, mientras que el clinker es el objeto primordial de esta. El
clinker se presenta en la forma de pequeñas esferas hasta de 2 cm. de
diámetro, de un color gris-negruzco.
Descripción.-
El cemento Portland es un polvo de color gris, mas ó menos
verdoso, de gran valor como material estructural, a consecuencia de
alcanzar dureza pétrea después de ser amasado con agua; es también
un aglomerante hidráulico por excelencias.
Caracteres.-
Los últimos estudios acerca de la composición química del
cemento Portland, parecen indicar que un buen clinker, bien quemado,
tiene la siguiente composición;
Silicato tricálcico 3 Ca0, Si03
36.0%
Silicato bicálcico 2 CaO, Si02 33,0
Aluminato tricálcico 3 CaO, Al203 21.0
Otros componentes ---
l0.0
100.0%
Bajo el rubro de otros componentes se comprende:
Oxido de fierro Fe203
Magnesia Mg0
Azufre en forma de S03
Oxido calcico, en Ca0
Calcinación insuficiente
Para apreciar la bondad de la composición química de un,
cemento es usual compararlo con la composición teórica perfecta,
expresada por la fórmula de Eckel:
1.0 = 2.8(Si02) + 1.1(Al203) + 0.7(Fe203)
1.0(Ca0) + 1.4(Mg0)
Es conveniente comparar esta expresión con la que hemos
dada para el índice hidráulico de la cal, e indicar que esa misma
fórmula sir ve para determinar el índice de cementación de los calcáreos
posibles de ser empleados en la fabricación del cemento Portland. Como
ejemplo damos a continuación la composición e índices de tres
muestras de calcáreos procedentes de los alrededores de Lima.

M u e s t r a s
(1) (2) (3)
Sílice Si02 14.04 7.26 11.09
Alúmina A1203 0,49 1.56 0.69
Oxido férrico Fe203 50.48 3.45 5.45
Cal CaO 50.10 51.11 46.80
Magnesia MgO --- --- Traz.
Pérdida por ignie. --- 30.89 36.10 35.19
Índice de Eckel 0.872 0.478 0.761
Clases de cementos.-
Cemento Portland, ya descrito. Cuando se le quiere
precisar se le llama, en el Curso, cemento Portland normal.
Supercemento ó cemento de endurecimiento rápido.- Es
un cemento Portland que por su composición química se endure más
velozmente que el Portland normal.
Cemento aluminoso ó fundido.- Obtenido por la fusión de
una mezcla de caliza y bauxita.
Cemento blanco.- Fabricado con materias primas casi
exentas de hierro, que es el mineral que da el color gris al Portland.
Cemento romano.- Material antiguo, de características
hidráulicas, que se describe al hacer la historia de las cales
hidrau1icas.
Cemento natural.- El obtenido de rocas que tienen la
porción de cal y arcilla conveniente para la obtención de un cemento
similar al Portland.
Cemento de escorias.- El preparado con los residuos de los
hornos metalúrgicos, especialmente los de hierro.
Cemento puzolánico.- Obtenido pulverizando una mezcla,
de dos a cuatro partes de puzolana con una parte de cal hidratada.
Materias primas.-
Las principales materias primas empleadas para la
fabricación del cemento y sus denominaciones inglesas, son las
siguientes:
a) Materiales calcáreos.-

Calizas arcillosas (cement rocks) llamadas a vece “rocas de
cemento”. En algunas regiones de España se les conoce por “Piedras
romanas”.
Calizas (limestones), siendo las apropiadas aquellas que
tienen un 90% de carbonato cálcico y pequemos porcentajes de
alúmina, óxido de fierro, carbonato de magnesio, azufre y varios álcalis.
Margas (mares), que son rocas blandas que constituyen
depositos generalmente en el lecho de lagos extinguidos o inexistentes.
Pueden ser margas calizas, cuando contienen carbonato calcico; y
margas dolomíticas, cuando presentan carbonato
Calcico-magnesico.
Creta ó tiza (chalk), que es una variedad de carbonato
calcico. Roca suave formada por residuos de organismos microscópicos;
contiene también pequeños porcentajes de sílice, albumina y magnesio.
b) Materiales arcillosos.-
Arcillas exfoliables estratificadas (shales), que son rocas
compuestas principalmente de alumina, sílice y oxido de fierro.
Arcillas desagregadas (decayed shales), caracterizadas por
poseer mayor cantidad de agua de cantera.
Pizarras (slates).
Productos industriales.-
Escorias de altos hornos (blast furnace slags), formada
por silicatos fusibles, originados durante la reducción de minerales de
fierro en los altos hornos, por la combinación del material fundente
(calizas) con la materia terrosa o ganga del mineral.
Álcalis residuales (álkali wastes), precipitados de
carbonatos de calcio obtenidos en la preparación industrial de la soda
cáustica por el método Leblanc.
La mezcla de estas materias primas se puede hacer en las
siguientes formas, que se indican como ejemplos:
Roca de cemento + calizas puras
Arcillas o pizarras + margas
Arcillas o pizarras + calizas puras
Arcillas o pizarras + creta
Arcillas o pizarras + álcalis residuales

Escorias + calizas puras
Procedimiento de fabricación.-
Se pueden agrupar en dos sistemas:
1.- procedimientos por vía seca, en el cual las materias
primas se muelen y se desecan, en primer lugar; se mezcla enseguida
dosificándolas, y después son reducidas a polvo, pasando luego a los
hornos.
2.- Procedimientos por vía húmeda, en el que las
materias primas después de haber sido molidas separadamente, se
dosifican y mezclan, amasándolas con mucho agua; el lodo así formado
para los hornos.
Como ya se ha dicho el producto resultante de la
calcinación en los hornos se llama clinker. Estos hornos pueden ser
verticales fijos, e inclinados o giratorios.
Los hornos giratorios son casi los únicos usados en la
actualidad, Consisten en un cilindro de chapas de acero, de l.80 a
3.00m. de diámetro, y de 30.00 á 90.00 m. de longitud, el cual está
ligeramente inclinado con respecto a la horizontal; con frecuencia va
revestido interiormente con ladrillos refractarios. Cuando el horno gira
suavemente la materia prima que es echada en su interior, lo recorre
lentamente, de un extremo a otro, recibiendo gradualmente
temperaturas cada vez más elevadas hasta alcanzar la de 1,600º a
1,700°, que es la máxima que se genera en el horno.
En el interior del horno, en su parte más baja, y en su eje,
actúa un chorro de fuego, producido por un quemador de petróleo por
un pulverizador de carbón de piedra; el petróleo es más ventajoso, por
que el carbón siempre origina cenizas que a veces resulta perjudiciales.
El material pasa por el interior del horno, gradualmente
como hemos dicho, durando la cocción unas cuatro o cinco horas. Al
horno se le llama también kiln.
Después de formado el clinker recibe una ligera lluvia de
agua y pasa a los molinos para ser pulverizados.
Antes o después de ese riego, el clinker recibe una adicion
de yeso, hidratado o deshidratado, segun los procedimientos de
fabricación. La adición del yeso tiene por objeto retardar la fragua,
contrarrestando en este sentido la acción de la cal viva que pudiera
contener el cemento; pero esta adición no debe sobrepasar el 3% del
c1inker en peso.

El polvo que sale de los molinos es ya el cemento portland.
Después de manufacturado el cemento debe permanecer
en silos, por lo menos diez días, a fin de que toda la cal libre que
pudiera contener, se hidrate por si misma. Se pueden suponer los
inconvenientes que ofrecería un cemento que contuviera cal no
hidratada, principalmente el aumento de volumen al fraguar.
Los hornos verticales, son de diseño similar al de los usados
para la fabricación de la cal hidráulica. Siempre están provistos de una
camisa de ladrillos refractarios; son de carga continua y poseen dos
cámaras, la primera ó alta, para la desecación del material, y la
segunda, baja, para la clinkerización.
A continuación se da un esquema característico de los dos
procesos principales de la fabricación del cemento.
Procedimiento por vía seca Procedimiento por vía húmeda
MATERIALES MATERIALES MATERIALES MATERIALES AGUA
CALCAREOS ARCILLOSOS CALCAREOS ARCILLOSOS
Trituración trituración trituración
Secado Secado Dosificación
Dosificación Lodos
Los dos Procedimientos:
Molinos Petróleo
Ó
H O R N O S Combustible Polvo de
Carbón
Yeso Clinker
Molinos
CEMENTO PORTLAND
Silos
Ensacado
La Fabricación del cemento peruano “Sol”.-

La planta donde se prepara el clinker se encuentra en
Atocongo a unos 27 km. al Sur de Lima, al pie de las canteras de caliza.
Esta materia, prima es corregida, de acuerdo con las necesidades, con
carbonato de calcio procedente de Cuy-Off, en las vecindades, de Cerro
de Pasco, con caloitas de Chilca, y con esquistos silíceos de Puente
Piedra, en el camino de Lima a Ancón.
En Atocongo, para el tratamiento de la materia prima se
emplean sucesivamente una chancadora de trompo, kc Cully, martillos
chancadores Dixie, y molinos de rodillos, Hércules, dosificándose en
este proceso, convenientemente, los materiales.
Los hornos para preparar el clinker son de los tipos. El
primero, modelo alemán, corresponden al sistema de calcinacion por vía
semi-humeda; el material antes de ingresar al horno pasa a los
granuladores en 1os que es humedecido y amasado llevándosele
después a las parrillas secadoras que actúan a 250º, y por ultimo al
horno de fuego, que trabaja a 1.500º.
El otro tipo corresponde a modelo norte—americano,
consisten en un cuerpo cilíndrico de planchas de fierro; de 60.00 m. de
largo aproximadamente. Tienen un diámetro interior a la entrada de
2.40 y a la salida de 2.90m.; presenta una inclinación de 2.40 y rota a
razón de una revolución por minuto; están provistos de inyectores de
petróleo que generan una temperatura aproximada de 1,500º; un
sistema he1icoidal interior regula el desplazamiento del material que
entra al horno. Últimamente se han instalado dos hornos rotatorios,
Allís Chalmers, de 91.50 m. de longitud cada uno. •
En el interior de estos hornos se pueden constatar las
siguientes trasformaciones químicas. En la sección de entrada del
material o zona fría se observan pequeñas volatilizaciones de gases. En
la zona de calcinacion, el carbonato de calcio que es el componente más
importante de la materia prima, sufre un desdoblamiento ocasionado
por la elevación de la temperatura a 850-900º, desprendiéndose
anhídrido carbónico y formándose cal viva que, muy ávida, reacciona
con los otros elementos, sílice y alumina, creando silicatos y
aluminatos de calcio, mientras que la temperatura sigue elevando hasta
cerca de 1,200º. Por ultimo, en la zona de clinkerización, con el hierro
existente al estado de oxido y que actúa como fundente a una
temperatura de 1.450º, permite la formación del aluminato ferrico
tetracaloico.
Loa ladrillos refractarios que revisten interiormente los
hornos no son de 1a misma composición en todas las zonas. Así los
porcentajes de silice y a1unina, respectivamente, son los siguientes en
las distintas zonas: en la zona fria de 50 y 50%; en la zona de
calcinación, 40 y 60%; en la de clinkerizacion, 30 y 70%, y por ultimo

en la zona de descarga, el revestimiento no necesita ser de ladrillos
refractarios.
El clinker sale del horno, por la zona de descarga o de
enfriadores, a una temperatura de 200º.
Después, el clinker es acarreado a la Planta de maravillas,
en la ciudad de Lima, donde sufre el tratamiento final consistente en
trituración, adición de yeso, pulverización, ensilado y ensacado.
Fragua del cemento.-
Amasado el cemento con agua se produce su
endurecimiento ó
petrificación, en un periodo de tiempo más o menos corto. Este
endurecimiento es debido principalmente a la hidratación y
consecuentemente cristalización de los componentes.
En el proceso de petrificación del cemento, se pueden
distinguir dos etapas perfectamente marcadas. La primera se llama
fragua y la segunda, endurecimiento.
La fragua es la pérdida de plasticidad o de fluidez que sufre
la pasta de cemento y que hace que ésta soporte, sin dejar huellas
aparentes, la presión suave de un objeto exterior.
El endurecimiento es la mayor resistencia estructural que
va adquiriendo el cemento con el transcurso del tiempo.
En esta parte del Curso se estudia de preferencia la fragua,
dejando el endurecimiento para tratarlo al estudiar los morteros y el
concreto.
En el fraguado hay que distinguir dos períodos: el principio
de la fragua; y el final, ó conclusión de la f ragua.
El principio del fragua es el tiempo transcurrido desde el
momento en que se vierte el agua del amasado, hasta aquel en que la
pasta pierde, parcialmente, la plasticidad.
El final del fraguado es el
tiempo trascurrido desde que la pasta
ha comenzado a perder plasticidad,
hasta que adquiere suficiente
consistencia para resistir determinada
presión.
Tanto el principio como el
fin del fraguado se pueden determinar

por medio de los aparatos conocidos con los nombres de Aguja de Vicat
y Agujas Gillmore.
La aguja Vicat está formada por una sonda cilíndrica de
1mm2, de sección, cargada con un peso de 300 gr. La sonda ó aguja,
que se desliza en una corredera vertical, acciona un indicador que se
mueve sobre una escala graduada en mm.
Las agujas Gillmore, generalmente se montan en pareja;
son de sección circular y el extremo de ellas está cortado a ángulo recto
con el eje vertical. Una, de ellas se denomina aguja inicial tiene un
diámetro de 1/12” y está cargada con un peso de 1/4 lb.; la otra, que se
llama, aguja final, tiene un diámetro de l/24” y soporta un peso de una
libras.
Los ensayos de la fragua se realizan sobre lo que llama
pasta de consistencia normal, ó simplemente pasta normal.
La pasta normal esta formada por una cantidad de
cemento, de 400 a 1.000 gr. amasada con un volumen de agua
suficiente para que el operador pueda moldear una bola, teniendo las
manos protegidas con guantes de jebe. La temperatura del laboratorio,
debe estar comprendida entre los 20 y
27.5º.
Otras veces se define la pasta
normal por la cantidad de agua usada, la
que debe estar comprendida entre el 24 y el
30% del peso de. Cemento.
Por último, se controla la
consistencia de la pasta normal, por medio
de la sonda de Tetmajer, que es en síntesis
una barra de 1 cm2. De sección y cargada con un peso de 300 gr. La
pasta tendrá la consistencia normal cuando dejándole caer la sonda, en
el molde, de que se habla inmediatamente, aquella se detiene a unos 5
ó 6 mm. medidos a partir del fondo.
Cuando se emplea la aguja de Vicat, el ensayo se realiza
llenando un molde en forma de anillo tronco-cónico, de dimensiones
standard y de 40 mm. de altura. Se establece que el fraguado inicial ha
ocurrido cuando la aguja alcanza un punto situado 5 mm. más arriba
del fondo del molde, a los 30 segundos de haber sido aplicada. El
fraguado final se determina cuando la aguja no penetra, visiblemente,
en la pasta.
Cuando se usan las agujas Gillmore, se fabrica una torta ó
galleta, con la pasta, de 1/2” de espesor. Se determina el fraguado

inicial ó el fraguado final cuando, respectivamente, las agujas
correspondientes no dejan huella apreciable en la torta.
Propiedades físicas del cemento.-
Finura. - La finura de molido, o de molturación, en 1os materiales, se
aprecia por medio de los análisis granulométricos, que consisten en
hacerlos pasar a través de cedazos, tamices, cribas o zarandas,
apreciando los porcentajes en peso que atraviesa el material. Este
análisis granulométrico se llama también análisis mecánico.
Tratándose del cemento, e grado de finura es de la mayor
importancia, porque se ha determinado que el agua no actúa sino en
una profundidad de 0.1 mm., de los granos; y como el agua es
indispensable para la cristalización o fragua, se comprende la necesidad
de que el cemento posea la finura conveniente a fin de que la pe1ícula
de agua que rodea cada grano, lo atraviesa.
Las especificaciones usuales para el cemento prescriben
que más del 78%, en peso, de este material pase una criba Nº 200.
En la actualidad se prefieren reemplazar el emp1eo de
cedazos por la determinación de la velocidad de asentamiento de las
particu1as a través de un gas ó de un líquido.
La relación entre el tamaño de los granos y 1a velocidad de
asentamiento se establece diciendo que esa velocidad es proporcional al
cuadrado del diámetro del corpúsculo sólido.
En la industria se hace el ensayo con aparatos
especialmente construidos para ello y de manejo relativamente fácil y
rápido.
Firmeza. - (Soundness), Llamada también indeformabilidad es la
propiedad que se exige al cemento de no desintegrarse después del
fraguado. Generalmente esta desintegración se produce en el cemento
como en cualquier otro material, por variación de volumen y en el caso
especial del cemento, por aumento de volumen.
Según lo anterior, un cemento tendrá firmeza cuando
durante y después de la fragua, no aumenta de volumen.
En los laboratorios se comprueba esta, cualidad preparando
tortas de pasta normal, que después se secan al vapor, y se examinan
para observar si se han presentando fracturas de contracción,
distorsiones, desintegraciones, etc.

También se usa el aparato de Le Chatelier, que consiste en
cilindro mostrado en la figura, el cual se
lleva con la pasta de cemento, y después
de colocado en agua hirviendo por un
tiempo determinado, indica el aumento
de volumen de la pasta al fraguar por la
separación de las agujas.
Peso especifico.- Como se sabe, es el
guarismo que resulta de dividir el peso por el volumen. El cemento
Portland debe tener un peso específico superior a 3.10, pudiendo bajar
a 3.07, para los cementos blancos tipo Port1and.
En los laboratorios para la determinación
del peso específico se emplea generalmente el
densímetro de Le Chatelier.
Ensayo del cemento en las obras.-
Al pié de obra Los ensayos usuales son los
siguientes:
1.- terminación de la iniciación y término de la fragua.-
Se hace por medio de la aguja Vicat, ó de las agujas
Gillmore, en la forma ya indicada.
Un medio de orientación se puede obtener realizando el
llamado ensayo de la uña, el que se practica según las siguientes
prescripciones.
Se prepara la pasta de cemento con una cantidad de agua
comprendida entre el 24 y 30% del peso del cemento. La prueba debe
efectuarse en un recinto cerrado, cuya temperatura deberá mantenerse
entre 18 y 25º, Se considera como principio de fragua el momento en
que la pasta opone cierta resistencia a la penetración de la uña, y que
los bordes de una hendidura de 1/2 mm. de profundidad, adquieren
cierta rigidez y se mantengan. Una vez que la uña, aplicada sin gran
esfuerzo, no deja una marca perceptible en la pasta, el tiempo de fragua
ha terminado. Durante toda la operación debe protegerse la pasta
contra el aire, para evitar la evaporación prematura de la humedad.

2.- Ensayo de la firmeza.- Se practica de la manera siguiente Con la
pasta normal se prepara una galleta de 1.5 á 2.0 cm. de espesor por
unos 8 á 10 cm. de diámetro, sobre una placa de vidrio. Se introduce la
galleta con su placa en una caja saturada de humedad, y en la cual se
le tiene 24 horas, a temperatura de 18° á 21°. Después se coloca la
galleta en posición vertical, sumergiéndola en un depósito de agua fría,
que se calienta lentamente hasta la ebullición, la que mantiene por tres
horas, Después del ensayo la galleta debe presentarse dura, sonora y
sin grietas.
3.- Determinación de la densidad.- Se realiza utilizando una medida
de 10 lts. de capacidad, en la cual se deja caer el cemento desde una
altura de 40 cm., medidos sobre los bordes de la caja. El exceso se
separa con una regla pasada sobre los bordes, Se determina el peso
contenido en la medida.
Se prescribe la altura de llenado de la caja porque un metro
cúbico de cemento suelto pesa entre 900 y 1200 kg.; envasado, es decir
apretado por el sacudimiento de las medidas, de 1300 a 1700 kg.; y
endurecido, de 2500 3000 kg.
Especificaciones del cemento peruano “Sol”.-
A continuación se dan las especificaciones que satisface
este cemento comparándolas con las del gobierno Norte-Americano,
para cemento Portland.
Estándar S o l
Finura : Criba Nº 100 - Residuo no más de 5% 2.10%
Criba Nº 200 - Residuo no más de 25 % 22.50%
Fraguado : Principio No menos de 30 min. 3h 50’
Fin No más de 10 hrs. 6h 40’
Expansión
al vapor : Por cinco horas 0 0
Magnesia : No más de 5 % 3.10%
Anhídrido
Sulfúrico : No más de 2 % 1.8%
Mercado.-
El cemento que viene del extranjero se importa en barriles
de madera, y en en bolsas de papel. Generalmente el barril pesa 180
kgs. (peso bruto).

En los tratados técnicos se considera que el barri1 tiene un
volumen de 3.9 pies cúbicos, ó sea 0.1076 m3.: por esta razón
usualmente se considera entre nosotros que el barril de cemento tiene
1/10de m3.
El cemento Portland ce vende en bolsas, a razón de cuatro
bolsas por barril. Generalmente se considera que cada bo1sa tiene un
pie cúbico de de cemento, ó sea 28.3 lt. Cada bolsa pesa 42.5 kg.(pcso
neto).
Las bolsas de papel que se usan para el envasado del
cemento son de 4,5 ó 6 pliegos.
Historia.-
El proceso histórico de fabricación del cemento Portland
prosigue al de la cal hidráulica. Después de que este producto había
sido descubierto y ensayado con éxito, varios constructores fabricaron
materiales similares y entre ellos el ingles José Apsdin, que lo patentó
en 1824, y que por el parecido de color que adquiere con la piedra de la
localidad inglesa portland, le puso este nombre. Por esta razón algunos
autores consideran a Aspadin como el inventor del cemento que hasta
ahora lleva el nombre que el le aplicara.
En el Perú, la fabrica de cemento “Sol”, fue establecida en
1922, trabajando desde esa facha hasta el día de hoy, sin interrupción.
Fabricas peruanas de cemento.-
1.- Compañía Peruana de Cemento ‘Portland.- (Sol). Producción en el
año de 1956 467.380 tons. Capital en 1954: S/ 240 millones.
2.- Compañía de Cemento Chilca.- Planta en Chilca a 80 kms. al sur
de Lima.-producción en 1956: 87.500 tons. Capital en 1955: S/ 85
millones.
3.-Compañía Nacional Portland del Norte.- Planta en el puerto de
Pacasmayo a 637 kms. Al norte de Lima.- Capacidad proyectada
100,000 toneladas al año. Inicio su producción en 1957.
4.-Cemento Andino S. A.- Planta en Crancha a 14 kms. de la Oroya.-
Capacidad inicial proyectada 83,000 tons. anuales.
5.- Cemento Chiclayo S. A.- Planta en Chiclayo a 760 km. al norte de
Lima, sobre la

Carretera panamericana. Inicio su producción en 1957 con una
capacidad de 68.000 tons. anuales.
6.- Compañía de Cemento del Sur S. A.- Planta en Caracoto, cerca de
Juliaca, cerca de la vía de ferrocarriles el sur. Inicio su producción con
60.000 tons. anuales.
SUPERCEMENTOS
Desde los primeros años del presente siglo se han hecho
esfuerzos para producir cemento que, aunque no fraguen más
rápidamente que el Portland normal, se endurezcan con mayor
velocidad, una vez iniciada la fragua.
Se ha encontrado que esto se ‘puede obtener:
1º.- Con mayor molturación de los granos de cemento;
2°.- Incrementando la proporción de alumina, o disminuyen do la cal y
de sílice.
A la primera clase pertenecen los supercementos; y a la
segunda, los aluminosos.
Los supercementos se llaman también de endurecimiento
rápido, cementos eléctricos y Ferrocretes, en Inglaterra. Se comenzaron
a fabricar en Europa por el año 1912.
Los supercementos son en todo similares a los Portland
normales; pero con un ligero exceso de cal y una manufactura muy
cuidadosa, aparte de su mayor grado de finura, como acabamos de
decir.
Son de fragua lenta, pues ésta no empieza sino a las dos
horas de iniciado el amasado, terminando antes de las 10 horas. Pero
en cambio el
endurecimiento es
mucho más rápido que
el del Portland normal,
pues a los tres días
presentan una
resistencia 50%
superior a éstos,
pudiendo efectuarse el
desencofrado, en las
estructuras de concreto
armado, en tiempos
menores.

En Lima se han usado con muy buenos resultados, en
trabajos de vías férreas que debían ser entregadas al tráfico con
premura de tiempo.
CEMENTO ALUMINOSO, FUNDIDO O DE BAUXITA
Se le fabrica fundiendo una mezcla de caliza y bauxita.
La bauxita es un hidrato aluminico (A1203, 2 H20), en el
cual una buena parte de la alumina está sustituida por óxido férrico
(Fe203); contiene frecuentemente, además, cierta proporción de sílice. Es
también uno de los principales minerales utilizados para la extracción
del aluminio. Debe su nombre a la circunstancia de haberse
descubierto un yacimiento muy importante de e1 en Baux, cerca de
Arlés, en Francia.
El cemento aluminoso se manufactura en forma semejate al
Portland normal. Sus características son también similares; pero es de
color mucho más oscuro. La fragua es lenta, pues no comienza sino a
las dos horas de amasado; pero el endurecimiento es aun más rápido
que el de los supercementos.
Una característica notable del cemento aluminoso es de que
en su fragua, al contrario de lo que pasa con los demás cementos, se
genera apreciable calor que, en masas de importancia, puede alcanzar
hasta una temperatura de 100º. Pero estos cementos no tienen cal libre
y poseen, en consecuencia, gran estabilidad de volumen, o sea
apreciable firmeza.
Los cementos aluminosos resisten mucho mejor que los
Portland normales la acción de las aguas selenitosas, o sea de las aguas
que contienen yeso, así como la de las sustancias orgánicas, aceites
saponificables, líquidos azucarados, etc. No atacan el corcho, aluminio
o plomo, pues como se ha manifestado no contienen cal libre.
La mezcla cemento aluminoso con el Portland normal
origina un producto que fragua más rápidamente que cualquiera de los
componentes aisladamente.
CEMENTOS PUZOLANICOS
Son aquellos que en su fabricación se ha incorporado, como
materia prima la puzolana, que en el Capítulo presente del Curso la
podemos definir como un material silíceo, natural o artificial, que por si
mismo no posee propiedades aglomerantes pero que las adquiere en

parte al ser molido finamente y mezclados con un activador como el
cemento Portland normal.
En la industria actual reciben el nombre generico de
puzolana los siguientes materiales:
a) Las puzolanas naturales o tobas vo1canicas, que hemos
mencionado en paginas anteriores; el trass; las tierras de infusorios; ó
tierras de diatomicas; las piedras pómez.
b) Las escorias de altos hornos, que posean las
características de ser básicas y vítreas.
c) Polvo de vidrio, el polvo fino de las industrias que
queman carbón previamente pulverizado.
d) Algunas sustancias inertes, como la arena muy fina.
El concreto preparado con puzolana es más trabajable y por
consiguiente mas, fácil de colocare en obra que el Portland normal; pero
su resistencia es menor que la de éste, por lo que se recomienda usarlo
de preferencia en obras en que la albañilería trabaje a la compresión y
no hacerlo en las estructurales, especialmente de diseño delicado.
Cementos puzolánicos peruanos.-
Se fabrican en el país dos tipos:
1.-Cemento Atocongo Sol.-
Se prepara combinando y moliendo finamente Clinker de
cemento Portland Sol, con una proporción determinada de un material
silíceo aluminoso que contiene un 65 % de SiO2 que resulta activado
por medio de la molienda, obteniéndose un cemento similar al cemento
Sol, en sus características principales.
2.-Cemento Caima.-
Fabricada con una puzolana arequipeña de gran actividad
del tipo de ceniza volcánica y que posee un 72 % de SiO2 que se mezcla
con clinker de cemento Pórtland. El producto resultante es apropiado
para la construcción de grandes masas de concreto, para obras
hidráulicas y también para resistir aguas agresivas ó sea de
propiedades similares al cemento aluminoso ya mencionado en el
Curso.
Capítulo II - Aridos

Bajo el nombre de áridos, se comprenden a los materiales
inertes que entran en la composición de morteros y concretos; pero que
no experimentan cambios de estructura química o mineralógica, al
formar parte de aquellos compuestos.
De acuerdo con sus dimensiones, especialmente en
concretos, se les clasifica y denomina áridos finos y áridos gruesos. Se
les llama también agregados finos y agregados gruesos.
ARENAS
Definición.-
Se llaman arenas al conjunto de partículas o granos de
rocas, reducidos por fenómenos mecánicos o químicos, naturales
acumulados por los ríos y corrientes acuíferas en estratos aluviales y
médanos, o que se forman in situ por descomposición; ó al conjunto de
piedras producidas por acción mecánica artificial. Las primeras son las
arenas naturales y las segundas, las arenas artificiales.
Clasificación por procedencia.-
Puntualizando lo establecido en la definición anterior, es
usual clasificar las arenas, de acuerdo con su procedencia, en:
De río llamadas también dulces De duna,
De playa de mar, ó saladas, Artificiales.
De mina, o de banco,
Clasificación química. -
Según el predominio de la composición de los minerales, las
arenas pueden ser:
Silíceas, silicosas o cuarzosa, Calizas o calcáreas; y
Graníticas. Arcillosas.

Arena gruesa silicosa, es la parte que queda después de
haber tratado la arena gruesa total por ácido nítrico, evaporando y
calentando al rojo obscuro el residuo.
Arena gruesa calcárea, es el resultado de multiplicar por el
coeficiente 2.5 el peso de calcio, en la parte soluble en ácido nítrico de
los análisis anteriores.
Arena fina calcárea y arena fina silicosa, son los residuos
obtenidos en los líquidos turbios de los análisis anteriores tratados
respectivamente por ácido nítrico y amoníaco; esto último para disolver
la materia orgánica que pudiera haber quedado adherida a la arena.
Propiedades Físicas de las arenas. -
Forma y tamaño.- Para morteros y concretos de cemento Portland,
el agregado fino debe consistir en una mezcla de granos duros,
compactos y de diferentes tamaños. Si los granos fueran de las mismas
dimensiones, aproximadamente, son preferibles los redondeados a los
de forma alargada, porque aquellos a igualdad de tamaños producen
mezclas más compactas, conteniendo menos vacos que los de forma
alargada.
La experiencia muestra que los morteros preparados con
arenas finas son menos densos que aquellos hechos con arenas
gruesas. Esto se debe probablemente a dos causas: la primera, es la
dificultad con que las partículas de arena pueden ser envueltas por las

de Cemento del mismo tamaño; y la segunda, es el mayor porcentaje de
vacíos que presentan las arenas finas.
La forma de los granos influye, pues, mucho en la
resistencia de los morteros, Los granos de superficie áspera y que
forman ángulos se adhieren mejor y dan mas resistencia que los de
superficie lisa y formas redondeadas; pero los primeros necesitan mas
agua que los segundos para la misma consistencia. Los granos en forma
de agujas o lajas son objecionables.
Pesos.- El peso específico de la arena varía según su composición
mineralogica entre 2.50 á 2.80. Así se tiene por ejemplo: arenas
cuarzosas, 2.65; arenas dolomíticas, 2.65-2.75; arenas calcáreas, 2.60-
2.70; pero se pueda tomar el valor de 2.65 como un promedio general.
En la práctica se usan las siguientes cifras como pesos
unitarios, de las arenas:
Arenas secas de 1,400 á 1,700
kg/m3.
Arenas húmedas de 1,700 á 1,900 “
Estos pesos son para arenas compactas; pero la arena seca
y suelta puede disminuir en peso hasta un 20%, para el mismo
volumen. La arena mojada, suelta, pesa menos que seca. El porcentaje
de absorción de la arena rara vez pasa de 3%.
El porcentaje de vacíos de las arenas varia entre 25 y 45%.
De le terminada vertiendo agua en un deposito de arena y estableciendo
volumen de agua echada, hasta que esta aflore a la superficie libre de la
arena mayor exactitud se obtiene vertiendo un vo1umen conocido arena
dentro de un deposito de agua, graduado; el aumento de volumen dará
el porcentaje de vacíos.
Corno acabemos de ver, el promedio del peso específico de
las arenas es 2.65, y con esta cifra se puede determinar el porcentaje de
vacíos, pesando un Volumen conocido dé arena y estableciendo la
proporción respectiva.
Composición química de las arenas.-
Es ventajosa la presencia en el agregado fino de una
proporción apreciable da partículas minerales densas, compactas, e
inalterables a la acción de los agentes atmosféricos. Estos minerales no
deberán ser fácilmente rayados con un cortaplumas.
Como consecuencia de lo anterior, los mejores minerales en
la composición de las arenas son el cuarzo, dolomita y horneblenda; y

los objecionables, la mica, talco, pirita de fierro, pizarra, limonita, Ocre,
hematita y las calizas absorbentes.
Sustancias nocivas en las arenas.-
Se consideran perjudiciales, por retardar el fraguado y
debilitar las resistencias, las arcillas, limos y sustancias análogas;
pueden admitirse y se consideran adheridos a las arenas cuando su
proporción sea inferior al 3% en peso, del árido. Son también
perjudiciales los carbones, sobre todo los lignitos, las escorias de altos
hornos y los productos que contienen azufre. Es también muy
perjudicia1 la materia orgánica.
A continuación se dan los porcentajes de los máximos
permisibles de materias nocivas, que se aceptan en las arenas:
Materias movidas por decantación 3% en peso
Materias orgánicas 1
Carbón 1
Alcali, granos sucios, terrones de
arcilla, granos friables, partículas
escamosas ó laminadas y fragmentos
alargados 5
Tot. de materias nocivas permisib. 10% en peso.
Ensayo de las arenas en las obra.-
Las que se hacen son, generalmente, las siguientes:
1.-Prueba del polvo contenido.- Se realiza echando un volumen dado
en un recipiente de vidrio, transparente, y de preferencia graduado,
anotándose la altura que ocupa la arena.
Se vierte un volumen triple de agua y se agita
Vigorosamente, durante un minuto; se deja reposar el recipiente por
una hora.
El polvo se depositará formando una capa sobre la arena,
pudiéndose así establecer la proporción de este material nocivo por el
espesor de la capa de polvo en relación con el espesor de la capa de
arena.
2.-Investigación de la materia orgánica.- Se realiza una prueba
colorimétrica, usándose una solución al 3 % de soda cáustica (Na OH),
que se agrega a la arena; se agita el contenido y se deja reposar por
espacio de 24 horas.
Después de ese tiempo y el color del líquido indicará si la
arena contiene materias orgánicas en cantidades peligrosas. Un líquido

claro y limpio indica que la arena está exenta de materias orgánicas.
Una solución color de paja expresa que hay algo de materia orgánica;
pero no en cantidad que afecte seriamente el trabajo. Si el color es
oscuro, quiere decir que la arena contiene materias orgánicas en
cantidades peligrosas, y no debe usarse a menos que se lave, pero aún
entonces, será necesario volver a ensayarla.
La proporción de solución en relación a la arena debe ser de
dos volúmenes de solución por un volumen de agua; pero medidos
antes de mezclarse, porque el conjunto no dará tres volúmenes.
3.-. Ensayo de humedad.- Se pesa una muestra de arena, colocándola
después en un recipiente metálico y vertiendo sobre la muestra alcohol
en proporción de unos 40 cm3. por 100 gr. de arena. Se prende fuego
después, y se revuelve la arena, mientras arde.
En seguida se vuelve a pesar la muestra, y la diferencia
entre las dos pesadas permitirá calcular el porcentaje de humedad.
4.- Prueba de solubilidad.- Se hace en las arenas que se usan en los
filtros para agua potable.
El ensayo se realiza determinando al peso la solubilidad de las arenas,
tratadas por una disolución de HC1 diluido al 20 %. Esta solubilidad no
deberá exceder del 5% al peso.
Arenas artificiales.-
Como ya se ha manifestado, la arena artificial es aquella
que se obtiene de la trituración mecánica de rocas. A este material es al
que con mayor frecuencia se le denomina agregado fino; también se
llama cernidura de roca; pero en todos los casos, para que se le pueda
asimilar a la arena que se usa para preparar concreto de cemento, debe
pasar criba de 1/4” de aberturas.
Estas arenas se manufacturan en los trituradores
denominados molinos de arena. Los hay de varios tipos, siendo los más
comunes los que son de diseño similar al de los “trapiches” para moler
caña de azúcar.
A las arenas artificiales se aplica íntegramente lo que se va
a decir al tratar de la piedra triturada, con excepción, naturalmente, al
tamaño. Con frecuencia es producto subsidiario de la industria de la
trituración de piedra, y de allí su nombre de cernidura, porque se le
obtienen como residuo en el “zarandeo” de aquel material.
Grado de humedad.-

La arena seca corre libremente cuando esta apilada.
La arena poco húmeda produce una sensación ligeramente
acuosa al contacto de la mano; pero no deja humedad en ella. Contiene
un litro de agua por 30 litros de arena. Lo que representa 2% de
humedad.
La arena húmeda se siente mojada al contacto de la mano y
deja en ella un poco dé humedad. Contiene un litro de agua por 15
1itros de arena; 4% de humedad.
La arena muy húmeda chorrea agua cuando se recibe en la
obra. Contiene un litro de agua por 10 litros de arena; 6% de humedad.
La arena fina puede contener de 1.3 á 1.7 litros de agua por
10 litros de arena; 8 á 10% de humedad.
Maquinaria de la industria arenera.-
La más característica consiste en:
Trasportadores.- De faja, de cangilones.
Zarandas o Cribas.- Cilíndricas o rotatorias, que pueden insta1arse
inclinadas u horizontalmente. Planas o vibratorias, que a veces se
instalan unas sobra otras
en forma escalonada.
Lavadoras.- son de diversos modelos. E1 dibujo adjuntó representa el
llamado inyector. Consiste en una caja de palastro provista en su parte
inferior de un pitón por el, que llega,
a presión, agua que arrastra la
arena por lavar, los granos de arena
limpios son empujados hacia el
eyector cuyo orificio se encuentra
fronterizo al del inyector. La arcilla e
impurezas son e1iminadas por
rebose. En el fondo de la caja unos
surtidores impiden el asiento de la
arena.

GRAVA
Definición.-
La grava es el conjunto de fragmentos pequeños de piedra,
provenientes de rocas disgregadas por la acción del hielo y otros agentes
atmosféricos y que han sido arrastrados por los ventisqueros o por las
corrientes de agua; cada fragmento ha perdido sus aristas vivas y e
presenta con formas más o menos redondeadas.
Canteras. -
La grava puede obtenerse directamente del lecho de los río y
esteros, de las playas de los grandes lagos o de los mares, y de
depósitos abiertos en zonas de la época glacial, o en lechos de antiguos
cursos de agua.
Con mucha frecuencia a la grava se llama material de
acarreo, material de transito y también conglomerados, pero en éstos
últimos casos se encuentra con abundante proporción de arena; es el
hormigón de la terminología limeña. Cuando los trozos de rocas tienen
formas angulosas, al material se llama más corrientemente brecha
(breccia).
Caracteres. -
Las características de las gravas de un mismo depósito
natural varían no solo en cuanto a su tamaño, sino en su composición
química y estructura mineralógica.
La composición mineralógica de las gravas es semejante a la
de las arenas, es decir que pueden ser: cuarzosas, graníticas, calcáreas
y arcillosas.
En sus características físicas las gravas deben ser duras y
resistentes, capaces de soportar la acción de los agentes atmosféricos y
ser perfectamente insolubles. Deben resistir bien la prueba del rayado
con un cortaplumas.
Los pesos específicos son los mismos que los dados para las
arenas.
Las gravillas, y gravas, pesan de 1,600 á 1,700 kg/m3.
Llamándose gravillas, las gravas de dimensiones menores.
La grava, de dimensiones variables entre 1/4 y 1-1/2”,
medida en forma suelta, posee de 35 á 40 % de vacíos. La grava de
banco, bien graduada, puede presentar hasta 28% de vacíos; porcentaje
que puede aplicarse al hormigón.

Prueba de durezas.-
Una de las más recomendadas consiste en emplear el llamado
Molino de los Ángeles (EE. UU,), que es un cilindro metálico de 0.60 m.
de diámetro y de 0.50 m. de largo, dentro del cual se colocan 5 Kg. de
la grava por ensayar y bolas de acero, de dimensiones establecidas,
también en un peso total de 5 kg. Después de someter el barril a 500
revoluciones, a razón de 33 r.p.m. se extrae la carga; se le cierne en
malla N° 12, y se aprecia el peso perdido por la muestra.
El agregado grueso usado en pisos de concreto y
construcciones similares, sujetos a fuerte desgaste debe presentar una
perdida inferior al 30 %, en la prueba reseñada; pero para otras
estructuras que no trabajan al frotamiento, el límite de desgaste puede
subir hasta el 40%.
Granulometría.-
La siguiente es la clasificación recomendada por la
Comisión peruana ya nombrada:
Gravillas o garbancillos de 5,0 á 10.0 mm.
Grava fina 10.0 20.0
Grava media 20.0 40.0
Grava gruesa, balasto o lastre 40.0 75.0
Cantos rodados, cascajos gruesos
más de 75.0
Sustancias perjudiciales.-
El porcentaje de sustancias perjudiciales permisibles en las
gravas es mayor que en las arenas:
Removidas por decantación l.5 % en peso
Materias orgánicas 1,0
Carbón 1,0
Terrones 0,5
Segmentos friables 5.0
Alcalis, grava sucia, fragmentos alargados ó
astillas, fragmentos laminados 5.0
Esquistos 1,0
15.0 % en peso
Empleo.-

Las gravas se usan en construcción, como agregado grueso
en la preparación de concreto; en caminos, en la ejecución de ca1zadas;
en ferrocarriles, como balasto o lastre; para rellenos en genera1, etc.
En todos los casos se emplean después de pasarlas por cribas o
zarandas, para graduar convenientemente sus dimensiones.
PIEDRA PARTIDA
Definición.-
La piedra partida es el material que se obtiene triturando
mecánicamente rocas duras y tenaces.
En ingeniería son ml1tip1es los usos que se hacen de la
piedra partida; pero en esta parte del Curso se trata casi
exclusivamente de este material desde el punto de vista de su empleo
como árido grueso en la preparación de concreto de cemento.
Caracteres.-
Como agregado grueso se puede usar cualquier clase de
piedra partida, siempre que sea limpia y durable, y cuyas resistencias
no sean inferiores a las del concreto, de tal manera que no limite la
resistencia de este material.
En estructuras de cemento armado se usa piedra de 1/2,
3/4,-. 1-1/4 y 1-1/2’’, excediéndose pocas veces de esta última
dimensión.
En concreto simple, o con refuerzo metálico escaso, se
emplea 2, 2-1/2 y 3’’
Dimensiones mayores a las que se acaban de indicar sólo se
emplean en concretos ciclópeo.
E]. peso de la piedra partida se estima en 1 450 á l 500
kg/m3. El promedio de vacíos, varía de 30 á 55 %.
Rocas empleadas.-
Las principales rocas usadas para la obtención de la piedra
partida son las siguientes:
1º.- Grupo de rocas trap o diabasas, que son rocas de origen ígneo, mas
densas y de grano mas fino que las graníticas:
Andesita, diabasa, riolita,
basalto, gabbro, etc,.

2°.- Grupo de los granitos.
3º.- Grupo de las calcáreas: calcitas, dolomitas.
4º.- Grupo de las areniscas.
Especificaciones.-
A la piedra partida se aplican las recomendaciones técnicas
pertinentes, ya dadas, de la arena y grava; pero es necesario tener muy
en cuenta el empleo que va a hacer del material. Así por ejemplo,
mientras en los caminos de macadan es conveniente que la piedra tenga
cierta cualidad de cementación, esta es objecionab1e en aquella piedra
que se va a usar como lastre en las vías férreas.
Trituradoras de piedra.-
Llamadas también chancadoras o machacadoras, Son de
dos tipos principales: de mandíbulas o quijadas; y de trompo o
rotatorias Se dan diseños característicos de los modelos más comunes.
CAPITULO III - MORTEROS Y CONCRETOS
Definiciones.-
La mezcla de un aglomerante y agua se llama pasta, pero
ésta debe ofrecer cierta consistencia, pues cuando el aglomerante está
muy diluido, la mezcla se llama lechada.
Mortero es la mezcla de un aglomerante y agregado Lino,
realizada por vía húmeda. Cuando el mortero se prepara con más de un
aglomerante, se denomina mortero bastardo.

La aplicación de la pasta sobre una superficie se llama empastado
y tarrajeado o revoque, la de un mortero. El tarrajeado puede ser
primario o enfoscado, enlucido o tarrajeo fino, etc.
Generalidades.-
El papel que desempeña la arena en los morteros es
múltiple.
a) En el caso de los morteros de cal, es simplemente
mecánico, pues sirve para separar los granos del aglomerante y evitar
de ese modo las contracciones que se producen en el mortero como
consecuencia de la evaporación del agua del amasado y a la que se
absorbe en la hidratación del calcáreo;
b) Cuando se emplean aglomerantes hidráulicos, ya no se
originan contracciones, y entonces la arena sirve para disminuir la
dosis de aglomerante; y
c) En todos los casos, los agregados desempeñan la función
de dar resistencia a las masas, 6 como se dice corrientemente, darles
“cuerpo”.
Teóricamente sólo se necesitaría la cantidad de
aglomerantes para cubrir con una película a los granos de arena, los
cuales se pueden suponer tangentes entre sí; pero como además se
desea obtener una masa compacta y casi siempre impermeable, se
tendrá que llenar los vacíos con el aglomerante u otro material de precio
más económico.
Las dosificaciones se suelen expresar por la relación entre
los volúmenes del aglomerante y de los agregados. Así, la expresión (1 :
3), significa un volumen de aglomerante por tres de agregado fino.
La dosificación del agua, depende en primer lugar de la
clase de aglomerante, y después del estado atmosférico, de la
plasticidad deseada, y de la aplicación que se va dar al mortero. Como
regla general conviene amasar el mortero con la mínima cantidad de
agua, pues el exceso retrasa la fragua y deja poros en la masa al
evaporarse.
Como consecuencia de los vacíos que poseen tanto los
aglomerantes como los agregados, el volumen resultante de las mezclas
es inferior a la suma de los volúmenes de los componentes. Si se
conocen los pesos específicos y densidades de los componentes de un
mortero se puede determinar teóricamente el volumen resultante, de

acuerdo con la dosificación; pero en la práctica se prefiere trabajar con
datos experimentales.
MORTERO DE YESO
No es muy usado porque la pasta de yeso admite poca
arena como consecuencia de la debilidad de aquel material en su
fragua. Las proporciones máximas que pueden emplearse son pues de
1:2 á 1:3. Además, como el fraguado del yeso es rápido, no da tiempo a
amasarlo.
El amasado se hace vertiendo el yeso sobre el agua
dispuesta en una “batea”, mezclando rápidamente y procurando que no
se formen burbujas. Se prepara a medida que se necesita, pues el yeso
empieza a fraguar a los tres o cuatro minutos y termina a los quince o
veinte.
La pasta fraguada o endurecida no puede empleársele
agregándole más agua, y debe ser desechada. A este yeso los albañiles
le llaman “frío”.
Loa morteros de yeso adquieren en un día la mitad de la
resistencia que pueden tener en un mes, que se considera como el
tiempo en el cual han llegado prácticamente el límite de su resistencia.
La lechada de yeso, sólo sirve para blanqueos, debido a su
poca resistencia.
MORTERO DE C A L
Dosificación.-
Las proporciones empleadas, en volumen, varían de 1 parte
de pasta de cal por 2 a 4 de arena; siendo las más usadas de 1:3 y 1:3-
1/2. Corrientemente se agrega la cal a la arena, en forma de pasta.
Como orientación damos las cantidades de material
empleados en la preparación de un mortero de cal de proporción 1:3.
Cal 1.00 m.³ = 25 qq. de 46 kg. c/u.
Arena 3.00 m.³
Mortero resultante 3.20 m.³
Preparación.-
Sobre una capa de pasta, de espesor uniforme, se Echa
también en capas de igual espesor, la arena. Y se revuelve todo hasta

que el conjunto presente color uniforme; si es necesario se agrega más
agua.
Caracteres.-
La fragua del mortero se realiza lentamente, sobre todo si se
lo ha empleado en capas gruesas; se ha observado que en ocasiones se
han necesitado años para el endurecimiento total, o sea para la
completa transformación de la cal hidratada en carbonato de calcio.
En estos morteros, el exceso de pasta atrasa la fragua,
aumenta la contracción, y las grietas consiguientes. De otro lado, el
exceso de arena hace más acelerada la f ragua y proporciona un
mortero difícil de trabajar con las herramientas de albañil.
Las mejores arenas para los morteros de cal, son las de
grano fino, anguloso y limpias.
Resistencia.-
Depende principalmente de las cualidades de la cal y de la
arena, influyendo también el cuidado con que ha sido preparado el
mortero.
El exceso de cal disminuye la resistencia del mortero a la
compresión. Son causas, además, de disminución de esta resistencia:
a) Un exceso de arena;
b) La arcilla, limo y materiales similares; y
c) Los aceites, ácidos, álcalis y material vegetal que pudiera
contener el agua.
Las siguientes cifras aproximadas, que se aceptan, para la
resistencia del mortero de cal, proporción 1:3.
1mes 6 meses
Resistencia a la tensión kg/cm². 2.0 á 4.00 3.0 á 5.0
Resistencia a la compresión kg/cm². 10.0 28.00 12.0 35.0
MORTERO DE CEMENTO PORTLAND
Dosificación. -
La dosificación de la arena y el cemento, en este mortero, se
puede hacer por uno de los métodos siguientes:

1°.- Por peso;
2°.- Por volúmenes conocidos de los envases de cemento
(barriles o sacos) y volúmenes medidos de arena; y
3°.- Por volúmenes medidos de cemento y arenas.
El mejor sistema de dosificación es el primero de los
señalados; y es el que se emplea, de preferencia en los laboratorios. La
objeción que se le hace es que la humedad de la arena puede falsear.
La dosificación teórica; pero como esta humedad no pasa
nunca del 5 % en peso, este es el error que se puede cometer. No se
emplea en las obras, porque no es suficientemente práctico.
El segundo método es el más usado en los trabajos, y es
casi universal. Para emplearlo se aprovecha del volumen conocido de
los barriles ó sacos de cemento. La arena da distintos volúmenes según
la compacidad resultante de la operación de llenar las cajas medidoras,
pudiéndose obtener variaciones hasta del 25%, en volumen; es por
consiguiente importante que las cajas medidoras de arena se llenen
siempre de la misma manera.
El tercer método, es decir, cubicando el cemento y la arena,
en cajas, es el menos recomendable. El cemento suelto se esponja
bastante, y toma distintos grados de compacidad según la altura a que
se le deja caer sobre la medida, como ya hemos manifestado al
ocuparnos de la densidad de este material; la dosificación quedaría
entonces por completo al cuidado de los obreros.
La dosificación más usada en trabajos de albañilería, es de
1:2 a 1:6; morteros más ricos se usan sólo en enlucidos y en pocas
ocasiones; morteros más pobres no se usan sino raras veces.
Las cantidades de cemento y arena para producir 1,00 m³
de mortero, son los siguientes:
Mortero Cemento, bls. Arena, m³
1:1 6.37 0.70
1:2 4.18 0.90
1:3 3.07 1.00
1:4 2.41 1.05
1:5 1.99 1.08
1:6 1.70 1.12
Para producir 1.00 m³ de pasta, se necesitan 9.8 bls. de
cemento.

Mezclado.-
La arena y el cemento se pueden mezclar a mano, por
medio de lampas, o usando maquinas llamadas mezc1adoras,
concreteras u hormigoneras. Conviene mezclar primero el cemento y
la arena y agregar, después, el agua; a mezcla debe continuarse hasta
que el conjunto o fresca un color uniforme.
El mortero deberá usarse antes de que se haya iniciado el
fraguado; no deberá emplearse mortero cuya fragua inicial haya
terminado.
Caracteres.-
La resistencia del mortero depende:
a) de la proporción de cemento empleado;
b) del tamaño de los granos de arena y de su graduación;
c) de la cantidad de agua usada; y
d) del grado de compacidad obtenido en la manipulación.
En términos generales se puede decir que la resistencia del
mortero depende: 1° de la cantidad de cemento por unidad de volumen;
y 2° de su densidad.
En cuanto a la influencia de la arena, se pueden
puntualizar lo siguiente.
1.- Cuando la arena está debidamente graduada, es decir,
cuando sus granos son de diferentes dimensiones, ofrece el menor
volumen de vacíos y proporcionara el mortero más denso; condición que
se obtiene con la presencia de una cantidad de granos gruesos en la
arena.
2.- Con el mínimo porcentaje de vacíos se producirá un
mortero más resistente, empleando arena de granos de superficie
angulosa y granos gruesos, que si la arena fuera de granos redondeados
y finos.
3.- Por último, de dos arenas que tienen el mismo
porcentaje de vacíos, proporcionará mejor mortero, en cuanto a
densidad y resistencia, la arena gruesa porque para un determinado
volumen de mezcla, se tendrá menos vacíos.
El agua produce la siguiente acción:
El exceso de agua ejerce las siguientes influencias:

a) aumenta el tiempo de f ragua;
b) disminuye la resistencia; teniendo mayor influencia en
los ensayos a corto plazo que en los de
largo plazo;
c) aumenta la cantidad de lechada, en la superficie libre del
mortero;
d) aumenta la dificultad de trabazón entre un mortero viejo
y uno nuevo; y
e) tiende a producir la separación de la arena, del cemento.
El defecto de agua produce por el contrario:
a) acortamiento en el tiempo de fragua;
b) incremento de la porosidad, y por consiguiente
decrecimiento de la impermeabilidad; y
c) decrecimiento de la resistencia.
Peso del mortero.-
De proporción: 1:1 2,320 kg/m³
1:3 2,240
1:4 2,210
Resistencia a la tensión.-
En condiciones normales esta resistencia aumenta muy
rápidamente durante los primeros días; pero la proporción de este
incremento disminuye también con rapidez. A los 7 días, la resistencia
es casi la mitad o las dos terceras partes de la resistencia máxima, que
se produce a los tres meses.
En los laboratorios
esta resistencia se ensaya por
maquinas especiales que se
definen como balanzas de dos
palancas. Las pruebas se hacen
con briquetas o probetas en
forma de ocho, y de dimensiones
reglamentarias. Para los ensayos,
según las normas norte-
americanas, las probetas en su parte más delgada tiene una sección
transversal de 1” x 1”.
A continuación se dan los índices exigidos para morteros
1:3, con arena de Ottawa, tanto en los standard norteamericanos, como
los obtenidos con el cemento ”Sol”. Debiéndose advertir que las

resistencias indicadas corresponden a esfuerzos de rotura. Conviene
también decir que en los tiempos dados se considera que el primer día,
las probetas se conservaran en aire húmedo, y los restantes sumergidas
en agua
potable, para las obras corrientes, y en agua de mar, para los trabajos
marítimos.
standard Cem. “Sol”
Resistencia a la tensión en 7 días 14 kg/cm³ 19 kg/cm³
Resistencia a la tensión en 28 días 21 kg/cm³ 26 kg/cm³
Resistencia a la compresión-
Un mortero que es bastante resistente a la tensión, también
lo es a la compresión; pero la relación entre una y otra resistencia no es
constante para todos los morteros.
En los laboratorios los ensayos se hacen por medio de
prensas, generalmente hidráulicas, con las cuales se someten a
compresión las muestras, que casi siempre son cilindros de 2” de
diámetro, y 4” de a1tura.
Las siguientes son las resistencias a la compresión que se
especifican para morteros 1:3, preparados con arena normal de Ottawa:
Muestras conservadas 1 día en aire
húmedo y 6 días en agua pura 85 kg/cm²
Muestras conservadas 1 día en aire
húmedo y 27 días en agua pura 140 kg/cm²
Las mezclas más usadas para sentar ladrillos son:
Para muros resistentes, o sean portantes de carpas 1:5
para muros de rellenos, o para cercos 1:6
En cuanto a los acabados con morteros de cemento-arena,
tienen generalmente los siguientes espesores, los mismos que se usan
en la preparación de presupuestos:
Tarrajeos:
sobre muros ‘de bloques Parva Domus 10 mm.
Sobre muros ladrillos corrientes 15mm.
Enlucidos:
sobre tarrajeos 5 mm.

MORTEROS BASTARDOS
Definición.-
Como ya hemos dicho, cuando en el mortero se usa más de
un aglomerante, aquel recibe el nombre de mortero bastardo;
denominación originada porque la adición del segundo aglomerante casi
siempre tiene por objeto economizar el titular, que es más, costoso.
Morteros bastardos con yeso.-
Se obtienen mezclando el yeso con cal y arena. Se emplean
sólo en empastados, enlucidos y tarrajeados.
Un empastado que, de acuerdo con las definiciones dadas,
debe ser tildado de áspero, se obtiene usando las siguientes
proporciones:
Yeso Cal Arena
Para paredes 1 3 1
Para cielo-rasos 2 3 1
En tarrajeos se emplea la siguiente proporción:
Yeso Cal Arena
1 3 4-1/2
En todos los casos se usa arena fina.
Morteros bastardos de cemento Port1and.-
Contienen como aglomerantes cemento y cal.
La cal agregada en pequeña proporción hace el mortero más
denso y también más suave y trabaja1ble con las herramientas de
albañil.
El mortero bastardo es más resistente que el normal de cal
sola. Y con respecto al normal de cemento solo, es más débil; pero
como ya hemos apuntado, más plástico e impermeable.
Las proporciones usadas varían entre una parte de
cemento, 1/2 a 2 partes de cal, y 5 a 6 partes de arenas. Entre estas
proporciones la experiencia muestra que la más resistente de 1:1:6,
representando 6 el volumen de arena.
En Lima, para asentar ladrillos se han empleado, con
buenos resultados, las proporciones siguientes:

En muros no sobrecargados 1:1:6 (cal-cemento-
arena)
En muros con sobrecarga 1/5:1:3 (cal-cemento-
arena)
Mencionaremos, para que se pueda establecer comparación,
que la proporción más popular en Lima para el uso indicado, en
mortero de cemento y arena, es la de 1:5.
Estas recomendaciones se refieren a la cal corriente de
obra; pero actualmente se encuentra en el mercado de Lima una cal
hidráulica que para usarse no necesita “podrirse”, remojarse o
hidratarse; se vende en sacos de 2 pies cúbicos, o de un peso de 30 kg.
Este producto se recomienda emplearlo en las siguientes
proporciones en volúmenes (cemento, cal, arena).
Para argamasa o “mezcla” para asentar ladrillos o piedras:
1:1:10 con 3.7 vol. De agua se obtiene en total 10.5 vol.
Para enlucidos:
CONCRETO DE CEMENTO PORTLAND
Definiciones.-
Concreto simple es la piedra artificial formada por la
mezcla, por vía húmeda, de cemento Portland, agregado fino y agregado
grueso.
Concreto armado es el concreto simple con refuerzo
metálico, el cual está constituido en la generalidad de las veces por
barras de acero. También se le llama cemento armado, hormigón
armado y betún armado.
Concreto ciclópeo es aquel que lleva fuerte proporción de
piedra grande, cuyas dimensiones varían entre 0.10 y 0.50 m. en su
diámetro. Esta piedra alcanza a veces a ser el 50 % de la masa total,
en volumen.
De los agregados.-

A lo ya dicho en las páginas anteriores vamos a añadir las
notas siguientes, que completan y reafirman lo ya establecido.
Agregado fino.- La experiencia ha mostrado que para preparar
concreto, las mejores proporciones granulométricas
son las siguientes:
Peso del material, que pasa la malla 3/8” 100%
Peso del material, que pasa la malla Nº 4: 95 al 100
Peso del material, que pasa la malla Nº 16: 45 80
Esto en cuanto a la arena en si misma, porque en su
relación con los dos agregados, fino y grueso, generalmente se prescribe
en las especificaciones que el peso del material que pasa la malla Nº 4,
6 sea el agregado fino, no será menor que el 30%, ni mayor que el 50%
del peso de los dos agregados.
Agregado grueso.- En concreto para edificaciones, el agregado grueso
podrá consistir en piedra triturada, grava, escoria
de altos hornos u otro material inerte de características que ya hemos
estudiado.
En calzadas de concreto sólo podrá usarse piedra partida,
grava o una mezcla de estos materiales, En este uso, todo e1 agregado
deberá pasar criba de 3”, y el 90% criba de 2”.
En todos loa casos, peso no mayor del 10% de agregado
grueso, pasará la malla 1/4”.
El Agua,-
Deberá usarse de preferencia agua potable. Son dañinas
las siguientes clases.
1.- Las que contienen las impurezas anotadas en las arenas
y gravas ;
2.- Las aguas de lluvia, que son ácidas y de un ph inferior a
7, por lo cual disuelven la cal;
3.- Las que contengan cloruros sádicos o magnésicos en
proporción superior al 1 %. El Mg origina dilatación en la fragua, ó sea
que le quita firmeza al cemento;
4.- Las aguas selenitosas o yesosas, que contengan más del
0,3% de so3, que también perjudica la firmeza o
invariabilidad del cemento al fraguar;
5.- Las aguas estancadas, que casi siempre tienen
apreciable proporción de materia orgánica, la cual es muy perjudicial

porque hace el concreto poroso por los gases que despide al
descomponerse;
6- Las aguas calientes.
La temperatura superior a 30º acelera la
fragua, sobre todo en los cementos
hidráulicos; y
7. - Las aguas muy frías, que
retardan la fragua del cemento y pueden llegar a detenerla.
Dosificación. -
Son varios los métodos que se
siguen para medir los volúmenes de los
ingredientes sólidos que forman el concreto;
revisando nosotros sólo los más usados. En
todos ellos imperan los dos principios
fundamentales siguientes:
1°.- Son dos volúmenes iguales
de concreto y los dos con el mismo porcentaje
de cemento, será más resistente y más
impermeable el que tenga mayor densidad; y
2°.- Sean dos volúmenes iguales
de concreto, con iguales condiciones de
preparación de los agregados, será más
resistente y más impermeable el de mayor porcentaje de cemento.
Estos dos postulados se expresan gráficamente en los
dibujos adjuntos.
1.- Método de las proporciones arbitrarias.- Se basa en
el empleo de una dosificación sancionada por la experiencia como la
más apropiada, técnica y económicamente, para el objeto que se
persigue.
El modus operandi consiste en medir por volúmenes,
separadamente, cada uno de los agregados, y adicionarle la proporción
prefijada de cemento, por barriles.
Las dosificaciones usuales y los trabajos para los cuales se
recomiendan, son las siguientes:
1:1:2 Mezcla muy rica en cemento, usada solamente cuando se desea
resistencia excepcional, o gran impermeabilidad

1:1-1/2:3 Mezcla menos rica que la anterior, y empleada para los
mismos fines.
1:2:4 Mezcla buena, usada frecuentemente en estructuras de concreto
armado, y en cimentaciones sujetas a vibraciones; también en calzadas
de concreto desnudo.
1:2-1/2:5 Mezcla mediana, usada en pisos, muros de sostenimiento,
estribos de puentes y obras similares.
1:3:6 Mezcla pobre, empleada en masas estructurales no sujetas a
cargas elevadas; también en calzadas de concreto con cubierta asfáltica.
1:4:8 Mezcla muy pobre, empleada solamente en rellenos de concreto o
masas de carácter secundario.
Los volúmenes de los materiales necesarios para preparar
un volumen requerido de concreto, se pueden determinar de dos
maneras:
usando las Tablas que traen los Manuales y que están basadas en datos
experimentales, o empleando f6rmulas empíricas.
La siguiente Tabla es una de las más conocidas entre
nosotros:
Materiales necesarios para preparar 1.00 m³ de concreto
Proporción cemento arena piedra
bls. m³ m³
1:1:2 3.60 0.39 0.78
l:l-l/2:3 2.62 0.42 0.85
1:2:4 2.09 0.45 0.90
1:2-1/2:5 1.70 0.46 0.91
1:3:6 1.44 0.46 0.93
1:4:8 1.10 0.48 0.96
También se pueden determinar los ingredientes necesarios
para preparar un volumen determinado de concreto por medio de las
siguientes fórmulas, que son igualmente de origen experimental:
PAC
C


55.1
cementodeVol.
PAC
C1.55
arenadeVol.



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