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- 2. Materiales AditivosAditivosAditivosAditivos CementoCementoCementoCementoAireAireAireAire AguaAguaAguaAgua AgregadosAgregadosAgregadosAgregados % Proporciones típicas en volumen absoluto de los componentes del concreto. Naturaleza del ConcretoNaturaleza del Concreto 60% a 75%60% a 75% 1% a 3%1% a 3% 0.1% a 0.3%0.1% a 0.3% 7% a 15%7% a 15% 15% a 22%15% a 22%
- 3. Definición... → Es un producto artificial, que se obtiene de la transformación de una materia prima, que puede estar compuesta de una mezcla de calizas, arcillas y otros minerales, o simplemente de calizas. → En el sentido general de la palabra, el cemento puede describirse como un material con propiedades tanto adhesivas como cohesivas, las cuales le dan la capacidad de aglutinar fragmentos minerales para formar un todo compacto. → Los cementos que se utilizan en la fabricación de concreto tiene la propiedad de fraguar y endurecer con el agua, en virtud de que experimentan una reacción química con ella, por lo tanto se denominan hidráulicos.
- 4. Evolución de la Tecnología delEvolución de la Tecnología del CementoCemento
- 5. En la construcción de las pirámides de Egipto se empleó algún tipo de aglomerante para ligar los gigantescos bloques de piedra, además emplearon para sus viviendas yeso impuro calcinado 3,000 años A.C. los egipcios emplean morteros de yeso y cal en la construcción de las pirámides.
- 6. • Egipto Antiguo Los egipcios usaron el yeso calcinado para dar al ladrillo o a las estructuras de piedra una capa lisa. • Grecia Antigua Una aplicación similar de piedra caliza calcinada fue utilizada por los Griegos antiguos. • Antigua Roma Los Romanos utilizaron con frecuencia el agregado quebrado del ladrillo embutido en una mezcla de la masilla de la cal con polvo del ladrillo o la ceniza volcánica. Construyeron una variedad amplia de estructuras que incorporaron la piedra y concreto, incluyendo los caminos, los acueductos, los templos y los palacios.
- 7. • 300 años A.C. y hasta 500 DC, los Romanos, mezclando Puzolana, cal, agua y agregados obtenían un concreto, que era el elemento de fijación de sus construcciones.
- 9. En la edad media se va perdiendo el uso de los cementos naturales prefiriendose la piedra y el adobe, hasta alrededor del Siglo XIV en que se reintroduce el empleo de la cal y las puzolanas.
- 10. Antecedentes del Cemento ModernoAntecedentes del Cemento Moderno • 1,779 – Bry Higgins patenta un cemento hidraúlico natural para empastado y le llama stucco • 1,793 – John Smeaton descubre que calcinando calizas arcillosas obtiene un material que endurece bajo el agua y lo usa en la reparación del faro Eddystone en Inglaterra. • 1,812 – Louis Vicat desarrolla una técnica mejorada para hacer cemento artificial. • 1824 – Joseph Aspdin patentan al Cemento Portland, materia que obtuvieron de la calcinación de alta temperatura de una Caliza Arcillosa. • 1,840 – Se crea la primera fábrica de cemento Portland a nivel mundial en Francia. • 1,845 – Inglaterra empieza a fabricar cemento Portland a nivel industrial.
- 11. Antecedentes del Cemento ModernoAntecedentes del Cemento Moderno • 1845 – Isaac Johnson obtiene el prototipo del cemento moderno quemado, alta temperatura, una mezcla de caliza y arcilla hasta la formación del "clinker". • 1,855 – Alemania inicia la producción industrial de cemento Portland. • 1868 – Se realiza el primer embarque de cemento Portland de Inglaterra a los Estados Unidos. • 1,871 – Se funda en E.E.U.U. la primera fábrica de cemento y a partir de ese año se difunden las fábricas y el cemento Portland por todo el mundo. • 1904 – La American Standard For Testing Materials (ASTM), publica por primera vez sus estándares de calidad para el cemento Portland.
- 17. Prefabricados y procedimientos cada vez más complejos
- 25. Proceso de fabricación del cemento
- 27. dddd eeee llll cccc eeee mmmm eeee nnnn tttt oooo dddddddd eeeeeeee llllllll cccccccc eeeeeeee mmmmmmmm eeeeeeee nnnnnnnn tttttttt oooooooo PPPP rrrr oooo cccc eeee ssss oooo dddd eeee ffff aaaa bbbb rrrr iiii cccc aaaa cccc iiii óóóó nnnn PPPPPPPP rrrrrrrr oooooooo cccccccc eeeeeeee ssssssss oooooooo dddddddd eeeeeeee ffffffff aaaaaaaa bbbbbbbb rrrrrrrr iiiiiiii cccccccc aaaaaaaa cccccccc iiiiiiii óóóóóóóó nnnnnnnn Etapas: Extracción de la caliza en la Cantera Perforación y voladura Carguío y acarreo Reducción del tamaño de la caliza y su homogeneización Chancadora primaria Chancadora secundaria y zarandas Pre-homogeneización Molienda y homogeneización Obtención del clinker Pre-calentador Horno rotativo Enfriador Molienda de cemento Envase y despacho
- 28. Materia Prima dddd eeee llll cccc eeee mmmm eeee nnnn tttt oooo dddddddd eeeeeeee llllllll cccccccc eeeeeeee mmmmmmmm eeeeeeee nnnnnnnn tttttttt oooooooo PPPP rrrr oooo cccc eeee ssss oooo dddd eeee ffff aaaa bbbb rrrr iiii cccc aaaa cccc iiii óóóó nnnn PPPPPPPP rrrrrrrr oooooooo cccccccc eeeeeeee ssssssss oooooooo dddddddd eeeeeeee ffffffff aaaaaaaa bbbbbbbb rrrrrrrr iiiiiiii cccccccc aaaaaaaa cccccccc iiiiiiii óóóóóóóó nnnnnnnn Los principales componentes del cemento son: Carbonatos de calcio, sílice, alúmina y óxidos de hierro 11111111 Extracción de MaterialesExtracción de Materiales
- 29. Extracción de MaterialesExtracción de Materiales Estudios Geológicos Mineros Caliza Esquisto Tobas. Ubicación de Area y evaluaciones preliminares MODELO DIGITAL DE LA CANTERA
- 30. Recuperación de zonas explotadas Explotación de las Canteras Extracción de MaterialesExtracción de Materiales
- 31. dddd eeee llll cccc eeee mmmm eeee nnnn tttt oooo dddddddd eeeeeeee llllllll cccccccc eeeeeeee mmmmmmmm eeeeeeee nnnnnnnn tttttttt oooooooo PPPP rrrr oooo cccc eeee ssss oooo dddd eeee ffff aaaa bbbb rrrr iiii cccc aaaa cccc iiii óóóó nnnn PPPPPPPP rrrrrrrr oooooooo cccccccc eeeeeeee ssssssss oooooooo dddddddd eeeeeeee ffffffff aaaaaaaa bbbbbbbb rrrrrrrr iiiiiiii cccccccc aaaaaaaa cccccccc iiiiiiii óóóóóóóó nnnnnnnn 22222222 Las materias primas son fragmentadas en trituradores de impacto para reducir el tamaño del material, posteriormente son enviadas a para su utilización Trituración de la Materia Prima
- 32. Trituración de Materias Primas Composición Mineralogía Humedad Estabilidad
- 33. dddd eeee llll cccc eeee mmmm eeee nnnn tttt oooo dddddddd eeeeeeee llllllll cccccccc eeeeeeee mmmmmmmm eeeeeeee nnnnnnnn tttttttt oooooooo PPPP rrrr oooo cccc eeee ssss oooo dddd eeee ffff aaaa bbbb rrrr iiii cccc aaaa cccc iiii óóóó nnnn PPPPPPPP rrrrrrrr oooooooo cccccccc eeeeeeee ssssssss oooooooo dddddddd eeeeeeee ffffffff aaaaaaaa bbbbbbbb rrrrrrrr iiiiiiii cccccccc aaaaaaaa cccccccc iiiiiiii óóóóóóóó nnnnnnnn La caliza fragmentada previamente en el corte (tamaño máximo de 1 ½”) es transportada en camiones hasta la planta y descargada en una tolva de recepción para su transporte a nave a través de bandas 33333333 Recepción de Materia Prima
- 34. El material se va depositando por capas con la finalidad de conseguir una mezcla lo más homogénea posible. Se utiliza un rascador provisto de paletas que incorpora el material de arriba abajo para completar el efecto de prehomogeneización y ser enviadas a los silos de alimentación Prehomogeneización dddd eeee llll cccc eeee mmmm eeee nnnn tttt oooo dddddddd eeeeeeee llllllll cccccccc eeeeeeee mmmmmmmm eeeeeeee nnnnnnnn tttttttt oooooooo PPPP rrrr oooo cccc eeee ssss oooo dddd eeee ffff aaaa bbbb rrrr iiii cccc aaaa cccc iiii óóóó nnnn PPPPPPPP rrrrrrrr oooooooo cccccccc eeeeeeee ssssssss oooooooo dddddddd eeeeeeee ffffffff aaaaaaaa bbbbbbbb rrrrrrrr iiiiiiii cccccccc aaaaaaaa cccccccc iiiiiiii óóóóóóóó nnnnnnnn 44444444
- 35. dddd eeee llll cccc eeee mmmm eeee nnnn tttt oooo dddddddd eeeeeeee llllllll cccccccc eeeeeeee mmmmmmmm eeeeeeee nnnnnnnn tttttttt oooooooo PPPP rrrr oooo cccc eeee ssss oooo dddd eeee ffff aaaa bbbb rrrr iiii cccc aaaa cccc iiii óóóó nnnn PPPPPPPP rrrrrrrr oooooooo cccccccc eeeeeeee ssssssss oooooooo dddddddd eeeeeeee ffffffff aaaaaaaa bbbbbbbb rrrrrrrr iiiiiiii cccccccc aaaaaaaa cccccccc iiiiiiii óóóóóóóó nnnnnnnn Las materias son dosificadas en los silos de almacenamiento. Se controla automáticamente la cantidad de salida en las básculas dosificadoras colocadas bajo los silos de almacenamiento 55555555 Silos de alimentación de materias prima
- 36. dddd eeee llll cccc eeee mmmm eeee nnnn tttt oooo dddddddd eeeeeeee llllllll cccccccc eeeeeeee mmmmmmmm eeeeeeee nnnnnnnn tttttttt oooooooo PPPP rrrr oooo cccc eeee ssss oooo dddd eeee ffff aaaa bbbb rrrr iiii cccc aaaa cccc iiii óóóó nnnn PPPPPPPP rrrrrrrr oooooooo cccccccc eeeeeeee ssssssss oooooooo dddddddd eeeeeeee ffffffff aaaaaaaa bbbbbbbb rrrrrrrr iiiiiiii cccccccc aaaaaaaa cccccccc iiiiiiii óóóóóóóó nnnnnnnn La molienda del material se realiza en un molino provisto con 3 rodillos cónicos que ejercen presión sobre el material al rodar sobre una mesa giratoria de molienda 66666666 Molienda de crudo
- 37. Molienda
- 38. dddd eeee llll cccc eeee mmmm eeee nnnn tttt oooo dddddddd eeeeeeee llllllll cccccccc eeeeeeee mmmmmmmm eeeeeeee nnnnnnnn tttttttt oooooooo PPPP rrrr oooo cccc eeee ssss oooo dddd eeee ffff aaaa bbbb rrrr iiii cccc aaaa cccc iiii óóóó nnnn PPPPPPPP rrrrrrrr oooooooo cccccccc eeeeeeee ssssssss oooooooo dddddddd eeeeeeee ffffffff aaaaaaaa bbbbbbbb rrrrrrrr iiiiiiii cccccccc aaaaaaaa cccccccc iiiiiiii óóóóóóóó nnnnnnnn La homogeneización se lleva a cabo en un silo de almacenamiento provisto de extracciones con regulación automática en tiempo y rendimiento con la finalidad de disminuir la variabilidad en las características del material 77777777 Homogenei- zación de mezcla cálida
- 39. dddd eeee llll cccc eeee mmmm eeee nnnn tttt oooo dddddddd eeeeeeee llllllll cccccccc eeeeeeee mmmmmmmm eeeeeeee nnnnnnnn tttttttt oooooooo PPPP rrrr oooo cccc eeee ssss oooo dddd eeee ffff aaaa bbbb rrrr iiii cccc aaaa cccc iiii óóóó nnnn PPPPPPPP rrrrrrrr oooooooo cccccccc eeeeeeee ssssssss oooooooo dddddddd eeeeeeee ffffffff aaaaaaaa bbbbbbbb rrrrrrrr iiiiiiii cccccccc aaaaaaaa cccccccc iiiiiiii óóóóóóóó nnnnnnnn La calcinación se realiza en hornos giratorios, los cuales alcanzan una temperatura de 1400ºC. Debido a este proceso el crudo sufre reacciones químicas y forma un nuevo material llamado clinker (pequeños nódulos de color gris oscuro de 3 a 4 cm) 88888888 Calcinación
- 40. Precalentador
- 41. Sistema Horno - Precalentador
- 43. Horno Rotatorio
- 44. deshidratación Zona de calcinación Zona formación clinker Zona enfriamiento °C 450 800 1200 1350 1550 Temperatura clinker Calor Materias Primas Descomposición de la cal Formación inicial deSilicato dicálcico Formación de Silicato tricálcico Zona de Descomposición de la arcilla Formación de compuestos iniciales Agua libre Esquema del proceso de fabricación del cemento
- 45. deshidratación Zona de calcinación Zona formación clinker Zona enfriamiento °C 450 800 1200 1350 1550 Temperatura clinker Calor Materias Primas Descomposición de la cal Formación inicial deSilicato dicálcico Formación de Silicato tricálcico Zona de Descomposición de la arcilla Formación de compuestos iniciales Agua libre Esquema del proceso de fabricación del cemento
- 46. Clinker
- 47. Silos de clinker
- 48. dddd eeee llll cccc eeee mmmm eeee nnnn tttt oooo dddddddd eeeeeeee llllllll cccccccc eeeeeeee mmmmmmmm eeeeeeee nnnnnnnn tttttttt oooooooo PPPP rrrr oooo cccc eeee ssss oooo dddd eeee ffff aaaa bbbb rrrr iiii cccc aaaa cccc iiii óóóó nnnn PPPPPPPP rrrrrrrr oooooooo cccccccc eeeeeeee ssssssss oooooooo dddddddd eeeeeeee ffffffff aaaaaaaa bbbbbbbb rrrrrrrr iiiiiiii cccccccc aaaaaaaa cccccccc iiiiiiii óóóóóóóó nnnnnnnn Las materias primas para el cemento son clinker y yeso (alarga el tiempo de fraguado del cemento). La molienda se realiza con bolas de acero de diferentes tamaños en las cámaras del mismo por medio de impacto entre las bolas. Utilizando separadores de alta eficiencia. 99999999 Molienda de cemento
- 49. Silos de cemento
- 50. dddd eeee llll cccc eeee mmmm eeee nnnn tttt oooo dddddddd eeeeeeee llllllll cccccccc eeeeeeee mmmmmmmm eeeeeeee nnnnnnnn tttttttt oooooooo PPPP rrrr oooo cccc eeee ssss oooo dddd eeee ffff aaaa bbbb rrrr iiii cccc aaaa cccc iiii óóóó nnnn PPPPPPPP rrrrrrrr oooooooo cccccccc eeeeeeee ssssssss oooooooo dddddddd eeeeeeee ffffffff aaaaaaaa bbbbbbbb rrrrrrrr iiiiiiii cccccccc aaaaaaaa cccccccc iiiiiiii óóóóóóóó nnnnnnnn El cemento es descargado en los silos de almacenamiento. Se extraen por sistemas neumáticos y se transporta al área de empaque. Se puede surtir en sacos de 42.5kg o a granel 1010101010101010 Empaque
- 51. dddd eeee llll cccc eeee mmmm eeee nnnn tttt oooo dddddddd eeeeeeee llllllll cccccccc eeeeeeee mmmmmmmm eeeeeeee nnnnnnnn tttttttt oooooooo PPPP rrrr oooo cccc eeee ssss oooo dddd eeee ffff aaaa bbbb rrrr iiii cccc aaaa cccc iiii óóóó nnnn PPPPPPPP rrrrrrrr oooooooo cccccccc eeeeeeee ssssssss oooooooo dddddddd eeeeeeee ffffffff aaaaaaaa bbbbbbbb rrrrrrrr iiiiiiii cccccccc aaaaaaaa cccccccc iiiiiiii óóóóóóóó nnnnnnnn El saco de 42.5kg es avanzado y paletizado en tarimas tiene opciones de cargar camión o furgón de ferrocarril. El cemento a granel se carga en pipas y tolvas de ferrocarril 1111111111111111 1212121212121212 Embarque Entrega al cliente
- 52. Despacho
- 55. Componentes químicos principales de las materias primas para la fabricación del cemento Oxido componente Abreviatura Procedencia usual Oxido de calcio (CaO) 61% - 67% C Cal rocas calizas Oxido de Sílice (SiO2) 20% - 27% S Sílice areniscas Oxido de Aluminio (Al2O3) 4% - 7% A Alúmina arcillas Oxido de Fierro (Fe2O3) 2% - 4% F Oxido férrico arcillas, pirita, mineral de hierro Oxido de Magnesio (MgO) 1% - 5% Oxidos de Potasio y Sodio (K2O y Na2O) 0.25% - 1.5% Oxido de Azufre (SO3) 1% - 3% varios minerales Componentes químicos principales de las materias primas para la fabricación del cemento 95% % típico 5%
- 56. Composición del cemento PortlandComposición del cemento Portland Silicato Tricálcico (C3SSilicato Tricálcico (C3S Alita)Alita) Define la resistencia inicial (en la primera semana) y tiene mucha importancia en el calor de hidratación, varia de entre 40 a 65 % en la composición del clinker. Silicato Dicálcico (C2SSilicato Dicálcico (C2S Belita)Belita) Define la resistencia inicial a largo plazo y tiene incidencia menor en el calor de hidratación, varia de 10 a 30 % en el clinker. Aluminato Tricálcico (C3AAluminato Tricálcico (C3A)) Aisladamente no tiene trascendencia en la resistencia, pero con los silicatos condiciona el fraguado violento actuando como catalizador. Responsable de la resistencia del cemento a los sulfatos, ya que al reaccionar con estos producen Sulfoaluminatos con propiedades expansivas.
- 57. Composición del cemento PortlandComposición del cemento Portland AluminoAlumino––Ferrito TetracálcicoFerrito Tetracálcico (C4AF(C4AF Celita)Celita) Tiene trascendencia en la velocidad de hidratación y secundariamente en el calor de hidratación Oxido de Magnesio (MgO)Oxido de Magnesio (MgO) Pese a ser un componente menor, tiene importancia pues para contenidos > 5% trae problemas de expansión en la pasta hidratada y endurecida Oxidos de Potasio y SodioOxidos de Potasio y Sodio (K2O,Na2O(K2O,Na2O Alcalis)Alcalis) Tiene importancia en casos especialesde reacciones químicas con ciertos agregados, y los solubles en agua contribuyen a producir eflorescencia con agregados calcáreos Oxidos de Manganeso y TitanioOxidos de Manganeso y Titanio El primero no tiene significación especial en las propiedades del cemento, salvo su coloración, que tiende a ser marrón para contenidos > 3%. Si >5% se obtiene una disminuciónde resistencia a largo plazo. El segundo influye en la resistencia reduciendola si >5%, de lo contrario no tiene trascendencia
- 58. Leyenda : nulo Bajo medio Alto Muy alto Grado de endurecimiento Calor de hidratación contracción Sensibilidad a sulfatos C4AF C3A C2S C3S Influencia de los componentesInfluencia de los componentes del clinkerdel clinker
- 59. Mecanismo de hidratación del Cemento Mecanismo deMecanismo de hidratación del Cementohidratación del Cemento ⇒ Estado Plástico⇒ Estado Plástico ⇒ Fraguado Inicial⇒ Fraguado Inicial ⇒ Fraguado Final⇒ Fraguado Final ⇒ Endurecimiento⇒ Endurecimiento
- 60. Mecanismo de hidratación del Cemento Mecanismo deMecanismo de hidratación del Cementohidratación del Cemento ⇒ Estado Plástico⇒ Estado Plástico - unión del agua y cemento pasta moldeable - alta dispersión de cada grano de cemento en millones de partículas - el primer elemento en reaccionar: C3A y luego los Silicatos y C4AF - duración 40 y 120 minutos - se forman los hidróxidos de calcio
- 61. Mecanismo de hidratación del Cemento Mecanismo deMecanismo de hidratación del Cementohidratación del Cemento ⇒ Fraguado Inicial⇒ Fraguado Inicial - se aceleran las reacciones químicas y empieza el endurecimiento - se mide en términos de la resistencia a deformarse - se evidencia el proceso exotérmico - formación del gel de hidratos de Silicatos de Calcio - duración: aprox 3 horas
- 62. Mecanismo de hidratación del Cemento Mecanismo deMecanismo de hidratación del Cementohidratación del Cemento ⇒ Fraguado Final⇒ Fraguado Final - se obtiene al término de la etapa anterior - endurecimiento significativo y deformaciones permanentes
- 63. Mecanismo de hidratación del Cemento Mecanismo deMecanismo de hidratación del Cementohidratación del Cemento ⇒ Endurecimiento⇒ Endurecimiento - la reacción predominante es la hidratación permanente de los solicatos de calcio y en teoría continua de manera indefinida
- 64. TIPOS DE CEMENTOTIPOS DE CEMENTO ASTM CASTM C -- 150150 Tipo I : de uso general, donde no se requiere propiedades especiales TipoII: de moderada resistencia a los sulfatos y moderado calor de hidratación (estructuras ambientes agresivos y/o vaciados masivos. Tipo III: desarrollo rápido de resistencia con elevado calor de hidratación. (para clima frío o en adelanto de la puesta en servicio de la estructura). Tipo IV: de bajo calor de hidratación. Concreto masivos. Tipo V : alta resistencia a los sulfatos.(ambientes muy agresivos). Tipo IPM: cemento al que se ha añadido puzolana hasta 15% del peso total. Tipo IP: cemento al que se ha añadido puzolana en un porcentaje que oscila entre 15% a 40% del peso total.
- 65. Tipo I : de uso general, donde no se requiere propiedades especiales ¿cómo elegimos el tipo de cemento?¿cómo elegimos el tipo de cemento?
- 66. Tipo I : de uso general, donde no se requiere propiedades especiales TIPOS DE CEMENTOTIPOS DE CEMENTO ASTM CASTM C -- 150150
- 67. TIPOS DE CEMENTOTIPOS DE CEMENTO ASTM CASTM C -- 150150 TipoII: de moderada resistencia a los sulfatos y moderado calor de hidratación (estructuras ambientes agresivos y/o vaciados masivos.
- 68. TIPOS DE CEMENTOTIPOS DE CEMENTO ASTM CASTM C -- 150150 TipoII: de moderada resistencia a los sulfatos y moderado calor de hidratación (estructuras ambientes agresivos y/o vaciados masivos.
- 69. TIPOS DE CEMENTOTIPOS DE CEMENTO ASTM CASTM C -- 150150 Tipo V : alta resistencia a los sulfatos.(ambientes muy agresivos).
- 70. TIPOS DE CEMENTOTIPOS DE CEMENTO ASTM CASTM C--150, C150, C--595595 Tipo IPM: cemento al que se ha añadido puzolana hasta 15% del peso total. Tipo IP: cemento al que se ha añadido puzolana en un porcentaje que oscila entre 15% a 40% del peso total. Represa Hoover – Ohio- USA - 1936
- 71. TIPOS DE CEMENTOTIPOS DE CEMENTO ASTM CASTM C--150, C150, C--595595 Tipo IPM: cemento al que se ha añadido puzolana hasta 15% del peso total. Tipo IP: cemento al que se ha añadido puzolana en un porcentaje que oscila entre 15% a 40% del peso total. Presa de Sau – Cataluña – España - 1990
- 72. TIPOS DE CEMENTOTIPOS DE CEMENTO ASTM CASTM C--150, C150, C--595595 Tipo IP : Uso general, hasta 15 % a 40% puzolana. Menor calor, f´c después 28 días Tipo IPM : Uso general, hasta 15% puzolana. Menor calor, f´c después 28 días Tipo MS : Mediana resistencia a sulfatos, hasta 25% escoria, menor calor, f´c después 28 días Tipo ICo : Uso general, hasta 30% filler calizo. Menor calor, f´c después 28 días
- 73. LOS CEMENTOS NACIONALES (7 Tipos y 20 Productos Diferentes) FABRICANTE UBICACIÓN DE LA FÁBRICA TIPOS DE CEMENTO QUE PRODUCEN Cementos Lima S.A. Lima Tipo I (Sol I), Tipo IP (Atlas), 46% Tipo II (Sol II) Cemento Andino S.A. Tarma - Junin Tipo I (Andino I), Tipo II (Andino II), 19% Tipo V(Andino V), Tipo IPM(Andino IPM) Cemento Pacasmayo S.A Pacasmayo - La Libertad Tipo I (Pacasmayo I), Tipo II (Pacasmayo II), 15% Tipo V(Pacasmayo V), Tipo IMS (Pacasmayo IMS), Tipo IP (Pacasmayo IP), Tipo ICo (Pacasmayo ICo) Yura S.A Yura - Arequipa Tipo I (Yura I), Tipo IP (Yura IP), 14% Tipo IPM(Yura IPM) Cemento Sur S.A. Juliaca - Puno Tipo I (Rumi I), Tipo II (Rumi II), 5% Tipo V(Rumi V), Tipo IPM Cemento Rioja S.A. Pucallpa - Ucayali Tipo IP 1%
- 74. Desarrollo de la resistencia en compresión en % de la resistencia a 28 días 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% 140% 160% 180% 200% Tipo I Tipo II Tipo III Tipo IV Tipo V 28días 90días 180días 1año 2 años 5 años7días 14días 21días
- 75. Desarrollo del calor de hidratación vs tiempo para cementos estandard 0 20 40 60 80 100 120 Caloríasporgramodecemento Tipo I Tipo II Tipo III Tipo IV Tipo V 14días 28días 1 año1día 3días 7días 90días 180días
- 76. Estructura del cemento hidratadoEstructura del cemento hidratadoEstructura del cemento hidratado ⇒ Poros de gel⇒ Poros de gel ⇒ Gel de cemento⇒ Gel de cemento ⇒ Agua sobrante⇒ Agua sobrante ⇒ Poros capilares⇒ Poros capilares ⇒ Cemento sin hidratar⇒ Cemento sin hidratar constituidos por los sólidos de hidratación, el agua contenida se denomina agua combinada
- 77. Estructura del cemento hidratadoEstructura del cemento hidratadoEstructura del cemento hidratado ⇒ Poros de gel⇒ Poros de gel ⇒ Gel de cemento⇒ Gel de cemento ⇒ Agua sobrante⇒ Agua sobrante ⇒ Poros capilares⇒ Poros capilares ⇒ Cemento sin hidratar⇒ Cemento sin hidratar espacios pequeños entre los sólidos de hidratación que impiden en su interior la formación de nuevos sólidos, el agua contenida se denomina agua de gel
- 78. Estructura del cemento hidratadoEstructura del cemento hidratadoEstructura del cemento hidratado ⇒ Poros de gel⇒ Poros de gel ⇒ Gel de cemento⇒ Gel de cemento ⇒ Agua sobrante⇒ Agua sobrante ⇒ Poros capilares⇒ Poros capilares ⇒ Cemento sin hidratar⇒ Cemento sin hidratar espacio entre grupos de sólidos de hidratación, que si pueden permitir la formación de nuevos productos de hodratación, contiene agua capilar
- 79. Estructura del cemento hidratadoEstructura del cemento hidratadoEstructura del cemento hidratado ⇒ Poros de gel⇒ Poros de gel ⇒ Gel de cemento⇒ Gel de cemento ⇒ Agua sobrante⇒ Agua sobrante ⇒ Poros capilares⇒ Poros capilares ⇒ Cemento sin hidratar⇒ Cemento sin hidratar
- 80. CementoCemento BlancoBlanco luminosidad elementos con apariencia estética óptima norma ASTM C-150
- 81. Compañía Producto Bls. * Cemento Blanco Huascaran 50 kg. ** Cemento Blanco Nieve 50 kg. * Para mosaicos, terrazas y granito artificial ** Para revestimientos interiores y exteriores con marmolinas CEMENTOS BLANCOS EN EL PERÙ Agregados Calcareos S.A. - Peru Cemex - Colombia Cemento Blanco Tolteca 50 kg. Características del cemento blanco •Se utiliza de la misma manera que el cemento gris •Se diferencia del cemento gris por su tono obtenido por la ausencia de óxidos colorantes •Sus características de resistencia son iguales o mayores que las del cemento gris. •Existen varios tipos: con tiempo de fragua y resistencias diferentes . •Existen bajo contenido de Alkalis para minimizar las reacciones químicas entre el cemento y los granulados
- 82. ¿Cómo es el proceso de fabricación del cemento blanco? ¿Por qué no todas las plantas productoras de cemento gris, fabrican cemento blanco? ¿Por qué el proceso de fabricación de cemento blanco es más costoso? En realidad la gran diferencia son las materias primas, se requieren calizas especiales con un bajo contenido de óxidos de hierro (valores inferiores a un 0.05%) para garantizar un buen color resultante. Durante todos los procesos de elaboración de cemento blanco, se tiene un control riguroso de producción. Los procesos de molienda se realizan con material cerámico para no afectar el color con residuos metálicos; la cocción, desde el mismo combustible empleado (crudo de castilla), hace que el proceso sea mucho mas selecto. Al mismo tiempo se produce un enfriamiento rápido del clinker blanco, por medio de inmersión en agua, para evitar los procesos de oxidación y deterioro de color.
- 83. ¿cómo elegimos el¿cómo elegimos el tipo de cemento?tipo de cemento?
- 84. Especificac. Técnicas De acuerdo al ACI 318-05... La dosificación de los materiales para el concreto debe establecerse para lograr: (a) Trabajabilidad y consistencia que permita colocar fácilmente el concreto, sin segregación ni exudación (b) Resistencia a exposiciones especiales (c) Conformidad con los requisitos del ensayo de resistencia (d) Economía
- 85. Trabajabilidad.- definida por la mayor o menor dificultad para el mezclado, transporte y colocación del concreto.
- 86. ¿Qué factores influyen en la trabajabilidad? La cantidad y la finura del cemento y su efecto puede ser favorable o desfavorable, según las condiciones que se quieran lograr en el concreto. Una mezcla pobre en cemento es áspera y poco trabajable, difícil de colocar y lograr un buen acabado superficial. Las mezclas ricas son más cohesivas, fluidas y trabajables, pero si hay exceso de cemento se vuelven viscosas y más difíciles de manejar.
- 87. Resistencia.- capacidad de resistir cargas estructurales.
- 88. ¿Cuáles son las características que más influyen en el desarrollo de la resistencia? • La finura • La composición • La temperatura. A mayor finura del cemento, mayor su velocidad de hidratación y el desarrollo de resistencia a corto plazo La composición influye porque los minerales formados en el proceso de clinkerización tienen diferente desarrollo de resistencias (desarrollndo una alta o lenta resistencia inicial) , p.e. las puzolanas más comunes, empiezan a mostrar su efecto después de los 28 días. Si la temperatura es baja, las resistencias finales son más altas, pero su evolución es lenta y por el contrario si la temperatura es alta, el fraguado y endurecimiento se aceleran, pero las resistencias obtenidas finalmente son más bajas.
- 89. Durabilidad.- capacidad para resistir la acción del ambiente y/o tipo de servicio
- 90. Durabilidad.- capacidad para resistir la acción del ambiente y/o tipo de servicio
- 91. Especificaciones Técnicas -- De los materiales - Del elemento a vaciar, tamaño y forma de las estructuras - Resistencia requerida - Condiciones ambientales durante el vaciado - Condiciones a la que estará expuesta
- 92. Especificaciones Técnicas -- De los materiales - Del elemento a vaciar, tamaño y forma de las estructuras - Resistencia requerida - Condiciones ambientales durante el vaciado - Condiciones a la que estará expuesta
- 93. Especificaciones Técnicas -- De los materiales - Del elemento a vaciar, tamaño y forma de las estructuras - Resistencia requerida - Condiciones ambientales durante el vaciado - Condiciones a la que estará expuesta La elección está en función del desarrollo de la f´c y calor de hidratación Se recomienda: V, IP, II, IPM,IMs,Ico,I Incluso el proceso constructivo a emplear, p.e. tiempo de desencofrado
- 94. Especificaciones Técnicas -- De los materiales - Del elemento a vaciar, tamaño y forma de las estructuras - Resistencia requerida - Condiciones ambientales durante el vaciado - Condiciones a la que estará expuesta
- 95. Especificaciones Técnicas -- De los materiales - Del elemento a vaciar, tamaño y forma de las estructuras - Resistencia requerida - Condiciones ambientales durante el vaciado - Condiciones a la que estará expuesta La elección está en función de las condiciones ambientales y el medio ambiente. En clima frío: I, II,IPM,IMs,Ico,V En clima cálido: V, IP,II,IPM,IMs,ICo,I
- 96. ¿Qué significa finura? El término finura se relaciona con el tamaño de la partícula de cemento. ¿Qué incidencia tiene la finura en el cemento? El efecto de la finura está directamente ligado a la cantidad de cemento. Esto se debe a que los granos mas finos se hidratan mas rápidamente, contribuyendo a resistencias altas. Esta contribución dura poco, pues cesa cuando todos los granos finos se han hidratado completamente. En cambio, los cementos con finura normal y aun los mas gruesos, se hidratan más lentamente, ya que la difusión del agua hacia el interior del grano es más lento y su hidratación se prolonga con el tiempo, lo que contribuye más al desarrollo de resistencias a plazos mucho más largos.
- 97. ¿ Cómo se mide la finura? La finura se mide en un permeabilímetro (Blaine. área ocupada por un gramo de cemento). La unidad de medida más común es cm2/gramo. También se puede medir según la cantidad de material retenido sobre un tamiz muy fino. Por ejemplo cl tamiz de 45 micras.
- 98. Especificaciones Técnicas -- De los materiales - Del elemento a vaciar, tamaño y forma de las estructuras - Resistencia requerida - Condiciones ambientales durante el vaciado - Condiciones a la que estará expuesta Durabilidad. Ambiente marino: IP,V, IPM,II,IMs,Ico,I Suelo con sulfatos: V,IP,II,IPM,IMs,Ico,I
- 99. ¿almacenaje?¿almacenaje?¿almacenaje? ⇒ No es importante el tiempo sino la manera de almacenar ⇒ No es importante el tiempo sino la manera de almacenar
- 103. ¿Es mejor el cemento a granel? ¿Que ventajas y desventajas tiene? El cemento a granel es una excelente alternativa, pero tanto éste como el empacado son muy buenos, aunque el granel para prefabricadores y constructores es la mejor alternativa, debido a que: 1. Los cementos a granel del Grupo tienen más calidad que los empacados, es decir, son mas puros porque son hechos con menos cantidades de adiciones. 2. El cemento a granel es más seguro y fácil de transportar, debido a que es más difícil que se lo roben, además no necesita de coteros ni elementos con que cubrirlo. El uso de silos es más práctico y seguro. 3. El cemento a granel es más barato que el empacado. 4. En países como EE.UU. casi la totalidad del cemento que se vende es a granel, debido a sus múltiples ventajas frente al empacado.
- 104. Requisitos quím icos standard ASTM C-150 para cem entos Descripción Tipo I Tipo IA Tipo II Tipo IIA SiO2 , % m ínim o ----- ----- 20.00 20.00 Al2O3 , % m áxim o ----- ----- 6.00 6.00 Fe2O 3 , % m áxim o ----- ----- 6.00 6.00 MgO , % m áxim o 6.00 6.00 6.00 6.00 SO 3, % m áxim o Cuando C3A es m enor o igual a 8% 3.00 3.00 3.00 3.00 Cuando C3A es m ayor a 8% 3.50 3.50 N/A N/A Pérdidas por ignición , % m áxim o 3.00 3.00 3.00 3.00 Residuos insolubles , % m áxim o 0.75 0.75 0.75 0.75 C3A , % m áxim o ----- ----- 8.00 8.00 Requisitos quím icos opcionales ( C3S + C3A ) , % m áxim o ----- ----- 58.00 58.00 Alcalis , ( Na2O + 0.658 K2O ) , % m áxim o 0.60 0.60 0.60 0.60 Descripción Tipo III Tipo IIIA Tipo IV Tipo V Fe2O 3 , % m áxim o ----- ----- 6.50 ----- MgO , % m áxim o 6.00 6.00 6.00 6.00 SO 3, % m áxim o Cuando C3A es m enor o igual a 8% 3.50 3.50 2.30 2.30 Cuando C3A es m ayor a 8% 4.50 4.50 N/A N/A Pérdidas por ignición , % m áxim o 3.00 3.00 2.50 3.00 Residuos insolubles , % m áxim o 0.75 0.75 0.75 0.75 C3S , % m áxim o ----- ----- 35.00 ----- C2S , % m áxim o ----- ----- 40.00 ----- C3A , % m áxim o 15.00 15.00 7.00 5.00 [C4AF + 2(C3A)] o (C4AF + C2F) , % m áxim o ----- ----- ----- 25.00 Requisitos quím icos opcionales C3A , % m áxim o para m ediana resistencia a sulfatos 8.00 8.00 ----- ----- C3A , % m áxim o para alta resistencia a sulfatos 5.00 5.00 Alcalis , ( Na2O + 0.658 K2O ) , % m áxim o 0.60 0.60 0.60 0.60
- 105. CERTIFICADO DE CALIDAD TIPO DE CEMENTO: Portland Tipo I (PM) Fecha: ESPECIFICACIÓN VIGENTE: ASTM C-595 2a. Quincena de abril de 2005 NTP 334.090 C A R A C T E R I S T I C A S F Í S I C A S Y Q U Í M I C A S PRUEBAS FÍSICAS: ANÁLISIS QUÍMICO: % en peso 1) Superficie específica (BLAINE) 1) Pérdida por Ignición. 2,20 % cm2/gr. 5020 2) Residuo Insoluble 10,42 % 3) Dióxido de Silicio (SiO2) 27,89 % 2) Tiempo de fraguado (VICAT) Hr. min'. 4) Óxido de Aluminio (Al2O3) 5,61 % INICIAL 1,41 5) Óxido de Fierro (Fe2O3) 3,15 % FINAL 4,00 6) Óxido de Calcio ( CaO) 55,05 % 3) Expanción Autoclave 7) Óxido de Magnesio (MgO) 1,92 % % 0.00 8) Trióxido de Azufre (SO3) 2,00 % 9) Óxido de Sodio (Na2O) 0,11 % 4) Contenido de Aire, en volumen % 6,6 10) Óxido de Potasio (K2O) 1,06 % FASES MINERALÓGICAS SEGÚN BOGUE 5) Resistencia a la compresión SILICATO TRICÁLCICO (C3S) ----- % (lb/pulg2) SILICATO DICÁLCICO (C2S) ----- % a 3 Dias 2920 a 7 Dias 3740 ALUMINATO TRICÁLCICO (C3A) ----- % a 28 Dias 5020* FERROALUMINATO TETRACÁLCICO (C4AF) ---- % 6) Densidad (gr/cm3) 3,00 ALCALIS EQUIVALENTES 0,81 % ASTM C 311 ALCALI DISPONIBLE (Calculado) 0,59 % PORCENTAJE ADICION DE PUZOLANA 14,89 % * Corresponde a la 2a. Quincena de marzo de 2005. CERTIFICADO DE CALIDAD TIPO DE CEMENTO: Portland Tipo I Fecha: ESPECIFICACIÓN VIGENTE: ASTM C-150 2a. Quincena de abril de 2005 NTP 334.009 C AR A C T E R I S T I C AS F Í S I C AS Y Q U Í M I C A S PRUEBAS FÍSICAS: ANÁLISIS QUÍMICO: % en peso 1) Superficie específica (BLAINE) 1) Pérdida por Ignición. 1,31 % cm2/gr. 3130 2) Residuo Insoluble 0,47 % 3) Dióxido de silicio (SiO2) 21,20 % 2) Tiempo de fraguado (VICAT) Hr. min'. 4) Óxido de Aluminio (Al2O3) 4,57 % INICIAL 2,16 5) Óxido de Fierro (Fe2O3) 3,44 % FINAL 4,31 6) Óxido de Calcio ( CaO) 63,55 % 3) Expanción Autoclave 7) Óxido de Magnesio (MgO) 2,22 % % 0,00 7) Cal libre 0,75 % 8) Trióxido de Azufre (SO3) 2,29 % 4) Contenido de Aire, en volumen % 5,20 10) Óxido de Sodio (Na2O) 0,04 % 11) Óxido de Potasio (K2O) 0,53 % FASES MINERALÓGICAS SEGÚN BOGUE 5) Resistencia a la compresión (lb/pulg2) SILICATO TRICÁLCICO (C3S) 52,35 % a 3 Dias 2880 a 7 Dias 3530 SILICATO DICÁLCICO (C2S) 21,31 % a 28 Dias 4850* ALUMINATO TRICÁLCICO (C3A) 6,29 % 6) Densidad (gr/cm3) 3,15 FERROALUMINATO TETRACÁLCICO (C4AF) 10,46 % ALCALIS EQUIVALENTES 0,39 % * Corresponde a la 2a. Quincena de marzo de 2005. FORMATO 6510-008-02
- 108. Otros aglomerantes ... Cemento Cal Yeso Proviene de la calcinación de la piedra caliza (Ca CO3) con cierto porcentaje de Magnesio y rastros pequeños de impurezas. El oxido de magnesio permite que las reacciones se produzcan a menor temperatura – 1100º C.
- 109. Otros aglomerantes ... Cemento Cal Yeso Reacciones Básicas Reacciones Básicas Calcinación: Ca CO3 + Calor Cao + CO2 Piedra caliza Apagado: CaO + H2O Cal viva Ca (OH)2 + calor Cal apagada Endurecimiento: Ca (OH)2 + CO2 H2O Ca CO3 + H2O Carbonato de calcio.
- 110. Otros aglomerantes ... Cemento Cal Yeso Historia Usada desde la antigüedad por egipcios, griegos y romanos. La Muralla China fue construida con el uso de la cal. En América la utilizaron los incas y aztecas. Actualmente Actualmente La cal viva en procesos mineros. La cal apagada en morteros de albañilería.
- 111. Otros aglomerantes ... Cemento Cal Yeso Proviene del mineral de yeso o sulfato de calcio Ca SO4 . 2 H2O Mineral que además tiene algunas impurezas en cantidades pequeñas.
- 112. Otros aglomerantes ... Cemento Cal Yeso Reacciones Básicas: Calcinación Calcinación Ca SO4 •••• 2 H2O calor Ca SO4 •••• ½ H2O + 1½ H2O Ca SO4 •••• ½ H2O calor Ca SO4 + ½ H2O Endurecimiento Endurecimiento Ca SO4 + ½ H2O + 1½ H2O Ca SO4 •••• 2 H2O Esta reacción de endurecimiento difiere marcadamente de la cal, ya que no requiere dióxido de carbono.
- 113. Otros aglomerantes ... Cemento Cal Yeso Historia Al igual que la cal su uso es muy antiguo, sobre todo usado por los egipcios. Actualmente En paneles prefabricados. Hace unos 50 años en elementos decorativos.
- 114. PRODUCCION DE CEMENTO EN EL MUNDO Millones de toneladas PRODUCCION DE CEMENTO EN EL MUNDO Millones de toneladas 640 111 99 65 54 45 40 40 35 29 29 27 27 25 25 20 23 19 18 16 0 100 200 300 400 500 600 700 MillonesdeToneladas C hina Estados U nidos India Corea delSur Italia Brazil R usiaAlem ania EgiptoIndonesia FranciaTailandia Arabia SauditaVietnam Taiw an Paises
- 115. 7.28 1.16 40.07 7.41 7.18 3.97 99.29 26.90 0.60 4.29 0.75 4.70 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Argentina Bolivia Brasil Canadá Colombia Chile USA Mexico Paraguay Perú Uruguay Venezuela Millones de Toneladas Consumo anual de Cemento en toneladas de cemento en América Consumo anual de Cemento en toneladas de cemento en América
- 116. Consumo Anual Cemento Millones de toneladas Consumo Anual Cemento Millones de toneladas Africa 27.4 2% Europa 134.2 10% America 179.8 13% Asia 1045.7 75% Total 1387.1 100% Fuente : Global Cement ReportFuente : Global Cement ReportFuente : Global Cement Report