Este documento resume los principales materiales de construcción como el cemento, adiciones y concreto. Describe el origen y procesos de fabricación del cemento, yeso y cal, así como las propiedades y usos de estos materiales. También explica los tipos y ventajas de las puzolanas y adiciones para cemento, como la ceniza volante y escoria. Finalmente, detalla los constituyentes, procesos de fabricación y clasificación de los distintos cementos.

1. Materiales de Construcción
Cemento, adiciones y concreto
MSc. Jaclyn Corrales Caceres

2. Cemento

3. Origen
China
Egipto
Roma

4. Edad moderna … siguiendo los pasos de los romanos
Seleccionó
inmersión.
1724 – John Smeaton

5. más
Identificó hidráulica correspondía
ácido
nítrico
químicamente
algún
Resultados
Edad moderna … siguiendo los pasos de los romanos
Descubrimiento que se considera es la base del
conocimiento moderno de los morteros hidráulicos.

6. Edad moderna … siguiendo los pasos de los romanos
1756 - Decide publicar sus datos

7. Edad moderna … siguiendo los pasos de los romanos
1796 – James Parker
1812 – Louis – Jospeh Vicat

8. 1824 – Joseph Aspdin
calcinación
sinterización

9. Proceso de
obtención

10. Proceso de hidratación

11. Efecto de las adiciones
Humo de Sílice
Ceniza volante –
Clase F
Metakaolin –
Arcilla calcinada
Ceniza Volante –
Clase C
Escoria
Pizarra
calcinada

12. Impacto de las SCM en
las propiedades del
concreto fresco
Ceniza Volante
Escoria
Humo de
silice
Puzolanas naturales
Clase F Clase C
Pizarra
Calcinada
Arcilla
Calcinada
Metakaoli
n
Demanda de agua
Trabajabilidad
Sangrado y segregación
Tiempo de Fragua
Contenido de aire
Calor de hidratación
Aumenta Disminuye Podría incrementar
o disminuir
No tiene impacto
Efecto de las adiciones

13. Fly ash – Ceniza Volante
- Obtenido de la combustión de carbón pulverizado en plantas de generación de energía eléctrica.
- Existen 2 tipos – ASTM C618
- Clase F: Tiene propiedades puzolánicas y es producido de la quema de carbón bituminoso.
- Clase C: Tiene propiedades cementicias además de las puzolánicas.

14. Slag Cement – Escoria cementicia.
- Anteriormente denominada como escoria de alto horno.
- Material vitreo que es obtenido como subproducto de la fundición de hierro para la producción
de acero.
- Para obtenerlo una vez que sale del horno, se enfría ingresándolo en agua, formando un
material vítreo y granulado que posteriormente es convertido en un polvo muy fino.

15. Silica Fume – Humo de silice
- Es un producto ultrafino no cristalino obtenido como un subproducto de metals de sílice o
aleaciones ferrosas.
- Es también conocido como humo de sílice condensado, o micro sílice.

16. Puzolanas Naturales
- Producidas en depósitos
minerales naturales.
- Algunos de estos materiales
requieren de un tratamiento de
calor denominado calcinación
para hacerlas puzolánicas.
M
E
T
A
K
A
O
L
I
N
C
A
L
C
I
N
E
D
S
H
A
L
E
C
A
L
C
I
N
E
D
C
L
A
Y

17. Concreto

18. Contenido general
• Yeso
• Cales
• Puzolanas
• Cementos.

19. Yesos
• Procesos de fabricación
• Tipos y propiedades del yeso
• Utilización del yeso
• Ensayos

20. Yeso
• Es un mineral común constituido de sulfato cálcico
hidratado (CaSO4•2H2O)
• El yeso es un tipo de roca sedimentaria formado por la
precipitación de sulfato de calcio en el agua del mar.
Características

21. Caraterísticas del Yeso
Es blanco
de aspecto terroso o compacto y
bastante blando
Se origina en zonas volcánicas por
la acción de ácido sulfúrico sobre
minerales con contenido en calcio.
Se localiza en muchas arcillas como
un producto de la reacción de la
caliza con ácido sulfúrico.

22. El Yeso
Sulfato de Calcio dihidrato:
(CaSO4·2H2O)

23. Etapas del
proceso de
fabricación
Extracción
de la Roca
Trituración Molienda Cocción
Almacenaje
y envasado
Procesos de fabricación

24. Tipos del yeso
Yeso Paris:
De gran finura (impalpable) es el mas puro 90% se
usa para moldeo y escultura. Fragua rápida (5 a
15minutos).
Yeso de Escayola:
Menor grado de finura y pureza entre 90% y 85% se
usa como relleno en moldeo.
Yeso de Empastado:
Usado en el rubro de la construcción.

25. Propiedades del Yeso
• es muy manejable, moldeable y
liviano y se adhiere fácilmente a las
superficies.
En estado plástico
• tiene gran eficiencia como
regulador natural de la humedad
del ambiente interior.
Su propiedad de
higrometría
• Como aislamiento térmico.
Funciona
• Por su estructura porosa y a su
elasticidad
capacidad
insonora.
• Es altamente resistente al fuego.
Incombustible,

26. Utilización del yeso
Aplanado. Se aplica a los trabajos de yeso que se hacen sobre
muros o techos para revestir propiamente al tabique, al bloque de
concreto o al concreto hidráulico
Emboquillado. Consiste en formar los
marcos de las puertas y ventanas, este trabajo se
lleva al cabo después del aplanado de muros
Perfiles decorativos. Se emplea para formar cornisas,
zócalos o marcos en ventanas y puertas. Los perfiles se pueden
elaborar en la obra o prefabricarse.
Tableros o paneles de yeso. Este tipo de elemento
constructivo se forma de un corazón de yeso cubierto por ambos lados
con algún material protector como el papel cartón o el vinil según el tipo
de acabado que se quiera dar o la protección que se desee.

27. Ensayos
• Se realizan para determinar las
características químicas de una
muestra.
• Son el contenido de agua
combinada, índice de pureza,
contenido de sulfato cálcico
semihidrato y PH.
Análisis
Químico
• Se fabrican probetas prismáticas de
medidas normalizadas con la relación
agua/yeso determinada según el tipo
de yeso.
Resistencia a
compresión y
flexión
• Se trata de determinar que cantidad
de yeso en Kg es necesario amasar
con 100 cm3 de agua para obtener
una muestra con una consistencia
establecida, se deja en reposo la
mezcla.
Consistencia:

28. Ensayos
• Consiste en determinar la carga
que es necesario aplicar para
despegar una chapa metálica
que se encuentra adherida a
una muestra de pasta de yeso.
Adherencia
• Se hacen pasar las muestras de
los diferentes tipos de yesos por
los distintos tamices que nos
determinan el tamaño de las
partículas del yeso grueso, yeso
fino, etc.
Finura de
molido
• Se determina preparando la
pasta de yeso, colocándola en
un molde y produciendo la
penetración de una aguja a
intervalos de un minuto.
Tiempo de
fraguado

29. Cales
• Procesos de fabricación
• Tipos y propiedades de las cales
• Utilización de cales
• Ensayos

30. ¿Qué es la Cal?
La cal (antecesora del cemento portland) es un término que
designa todas las formas físicas en las que puede aparecer el
óxido de calcio (CaO).
Se obtiene como resultado de la calcinación de las
rocas calizas o dolomítas (rocas
sedimentarias).
La cal

31. Extracción
de la Roca
Trituración Calcinación Enfriamiento Inspección Cribado
Trituración
y
Pulverizació
n
Hidratación
Procesos de fabricación

32. Procesos de fabricación
Tomado de: http://es.chaeng.co/d/file/lime-plant/2017-06-02/3e1ba116ebbd46422a3d927c68a5f1fd.jpg

33. Tipos de Cal
Cal aérea:
Cales con impurezas de óxidos insolubles como la
dolomita.
• Cales grasas : contenido de MgO< 5% (mas cal)
• Cales magras: contenido de MgO>=5%
Cal Hidráulica:
Cales con impurezas de sílice y/o arcilla
Que se calcinan a 1200 °C o cales mezcladas con
cenizas volante ( ceniza de sílice de bajo peso).
relleno en moldeo.

34. • Se adhiere perfectamente a otras
superficies
Adherencia:
• Se define como la capacidad para
penetrar y llenar vacíos en la
superficie y que se pueden esparcir
mas fácilmente.
Trabajabilidad:
• Cuando se usa apropiadamente. La
Cal es excepcionalmente durable.
Durabilidad:
• Las superficies recubiertas con cal
poseen una apariencia confortables y
atractiva.
Textura:
• Permite el amortiguamiento entre
piedras, ladrillos y otras unidades de
mampostería prolongando su vida útil.
Flexibilidad:
• Tiene un prolongado tiempo de
endurecimiento.
Tiempo de
secado:
Propiedades de la Cal

35. Utilización de la Cal
En la sustitución de una parte del cemento. Dependiendo del
diseño de mezclas se sustituye en relaciones del 10 % al 35 % en peso por Cal
hidratada.
Como aditivo. Para evitar problemas con agregados. También es
un excelente adhesivo entre la matriz cementante y el agregado evitando
rechazos y puntos de ruptura.
Como aditivo de fraguado. Retiene por mas tiempo el
agua dentro del concreto mejorando la calidad, evita las grietas,
disminuye el modulo de expansión – contracción del concreto.
En la estabilización de Suelos. Estabiliza suelos
arcillosos. Vuelve a estos suelos insensibles a la humedad.
En Mezclas (acabados), estucos. Se utiliza en mezclas de
albañilería.

36. Ensayos
• Se realizan para determinar las
características químicas de una
muestra.
• Son el contenido de agua
combinada, índice de pureza,
contenido de sulfato cálcico
semihidrato y PH.
Análisis
Químico
• Se fabrican probetas prismáticas
de medidas normalizadas con la
relación agua/yeso determinada
según el tipo de yeso.
Resistencia a
compresión y
flexión
• Se trata de determinar que
cantidad de yeso en Kg es
necesario amasar con 100 cm3
de agua para obtener una
muestra con una consistencia
establecida, se deja en reposo
la mezcla.
Consistencia:

37. Puzolanas
• Características
• Tipos
• Ventajas
• Usos

38. ¿Qué es Puzolana?
Se consideran los materiales que carecen de propiedades
cementicias y de la actividad hidráulica por sí solos.
Dan propiedades cementantes a un conglomerante no
hidráulico como es la cal. Son, por consiguiente, materiales
reactivos frente a la cal.
Puzolanas

39. Trabajabilidad: Se define como la
capacidad para penetrar y llenar
vacíos en la superficie y que se
pueden esparcir mas fácilmente.
Durabilidad: Cuando se usa
apropiadamente. La Cal es
excepcionalmente durable.
Compactación: Que permita
obtener la mayor compacidad y un
pronto y eficiente proceso de
curado del concreto.
Características

40. Tipos
Naturales Son cenizas volcánicas de actividades
volcánicas geológicamente recientes.
Cenizas volcánicas ( obsidiana, escoria).
Tobas volcánicas(zeolitas).
Tierras(diatomeas).
Artificiales
Son el resultado de
diversos procesos
industriales y agrícolas,
generalmente como
subproductos.
Cenizas volantes (combustión de carbón
mineral), arcillas calcinadas artificialmente
Cenizas de residuos agrícolas (cascarilla de arroz,
ceniza del bagazo y la paja de la caña de azúcar)
Cuando son quemados convenientemente, se obtiene un
residuo mineral rico en sílice y alúmina.

41. Ventajas del uso de las
Puzolanas:
Mayor durabilidad del cemento
Mejora en la resistencia frente al agua de mar
Mejora defensa ante los sulfatos y cloruros
Aumento en la resistencia a la tracción
Menor necesidad de agua
Incremento de la permeabilidad por la reducción de
grietas en el fraguado.
Mejora en la resistencia a la abrasión
Disminución del calor de hidratación

42. Usos de la Puzolana
Principalmente para cemento puzolanico
Filtro natural de líquidos por su elevada porosidad
Fabricación de hormigones de baja densidad
(construcciones romanas)
Drenaje natural en campos de futbol e
instalaciones deportivas
Aislante térmico
En jardinería. Sustituto eficaz del césped en zona con
carencia de agua de riego.

43. Cementos
• Constituyentes del cemento
• Procesos de fabricación y clasificación de los cementos
• Comportamiento de los cementos
• Tipos
• Normatividad y Ensayos

44. Constituyentes del cemento
• Clinker: Material hidráulico compuesto
mayoritariamente por silicatos de Calcio..
• Adiciones:
• Escorias de alto horno
• Puzolanas
• Esquistos calcinados
• Caliza
• Humo de sílice
Constituyentes
principales
• Sulfato de Calcio: Este material
añadido durante la fabricación del
cemento actúa como regulador del
fraguado.
• Aditivos: Sustancias añadidas para
mejorar las propiedades del cemento.
Constituyentes
minoritarios:

45. Procesos de fabricación de los cementos

46. Clasificación de los cementos
Cemento
Por su
utilización
Cementos
comunes
Cementos
para usos
especiales
Cementos de
aluminato de
calcio
Por sus
características
Cementos de
bajo calor de
hidratación
Cementos
blancos
Cementos
resistentes a
sulfatos y/o
agua de mar

47. Comportamiento de los cementos
• Periodo inicial
• Periodo durmiente
• Inicio de Rigidez
• Ganancia de resistencia
• Fraguado y endurecimiento
Relación de las
partículas
cemento/agua
• Es el cambio de consistencia de fluido a
solido.
• Proceso exotérmico genera calor
• El fraguado es causado por la hidratación
selectiva de los componentes del cemento.
Fraguado
• Cuando se agrega agua al cemento los
compuestos básicos se transforman en
nuevos compuestos por las reacciones
químicas.
Hidratación

48. Tipos
• Uso general, alto calor, alcanza la
resistencia rápida.
Tipo I
• Mediana resistencia a sulfatos, calor
moderado, alcanza la resistencia
lentamente.
Tipo II
• Alto calor, alcanza la resistencia muy rápido,
baja resistencia a los sulfatos.
Tipo III
• Muy bajo calor, alcanza la resistencia muy
lento
Tipo IV
• Muy resistente a sulfatos, bajo calor y
alcanza la resistencia muy lento.
Tipo V

49. Normatividad y Ensayos
En el Perú a lo largo del tiempo:
• INANTIC 1962 – 1970
• ITINTEC 1970 – 1992
• INDECOPI 1992 – 2014
• INACAL 2014 – hasta la fecha
El 11 de Julio de 2014 se promulga la Ley 30224 que
crea el Sistema Nacional de Calidad y el Instituto de
Calidad o INACAL
El Sistema Nacional de Calidad (SNC) comprende:
• El Consejo Nacional para la Calidad
• El Instituto Nacional de Calidad
• Entidades Públicas y Privadas Relacionadas
• Cementos Portland. Requisitos.
• (ASTM C 150)
NTP 334.009
2013
• Cementos Portland Adicionados.
Requisitos.
• (ASTM C595)
NTP 334.090
2013
• Cementos Portland. Especificación
de la Performance.
• (ASTM C1157)
NTP 334.082
2011
• Cemento Portland Blanco.
Requisitos.
• (ASTM C150)
NTP 334.050
2004
• Cemento de Albañilería. Requisitos.
• (ASTM C091)
NTP 334.069
2007

50. Conclusiones
• El Yeso tiene gran capacidad de absorber el agua por lo que
ayuda en ambientes de extrema humedad. Tiene
propiedades adhesivas.
• En todos aquellos procesos en los que hay que neutralizar,
precipitar y también proteger el medio ambiente, la cal
aporta una solución.
• Las Puzolanas son un elemento muy importante en la
constitución de los cementos puzolánicos, sirven como
aislante térmico.
• El cemento es importante constituyente del concreto que es
usado en todas las obras de construcción. Es capaz de
desarrollar resistencia y endurecerse en presencia de agua.

51. Gracias
Docente: Víctor Daniel Cuentas Mendoza

52. GRACIAS