Este documento presenta un proyecto de investigación sobre las tecnologías del cemento y concreto. El proyecto busca dar a conocer la importancia de estas tecnologías y su aplicación entre estudiantes de carreras afines a obras civiles. El proyecto incluye objetivos como implementar un blog y videos explicativos, y elaborar diapositivas para explicar de forma didáctica estas tecnologías. También se realizarán entrevistas y visitas a plantas para complementar los conocimientos teóricos con aspectos prácticos.

1. TECNOLOGIA DEL CEMENTO Y CONCRETO
BRANDO ESTEBAN BENAVIDES
NICOL CASTRILLON
HEIDY JOHANA PINCHAO
MARTIN RENTERIA
SONIA ANDREA TREJOS
SENA CENTRO DE LA CONSTRUCCION SECCIONAL VALLE
TECNOLOGIA EN OBRAS CIVILES
SANTIAGO DE CALI
2014
1

2. TECNOLOGIA DEL CEMENTO Y CONCRETO
BRANDO ESTEBAN BENAVIDES
NICOL CASTRILLON
HEIDY JOHANA PINCHAO
MARTIN RENTERIA
SONIA ANDREA TREJOS
PROYECTO DE INVESTIGACION
Asesores
Wilmer Andrés Silva
Ingeniero Sistemas
Jair Felipe Chávez
Ingeniero
SENA CENTRO DE LA CONSTRUCION
TECNOLOGIA EN OBRAS CIVILES
SANTIAGO DE CALI
2014
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3. DEDICATORIA
Le dedico esta trabajo a todos los que creyeron en mi, a toda la gente que me
apoyo, a mis amigos y familiares y ha esta institución que me ha formado, pero en
especial se lo dedico a mis padres por todo el apoyo que me han brindado, mis
agradecimientos a mis profesores que me instruyeron, a mi madre que fue pilar
fundamental en mi formación y educación como persona, a ella y a mis amigos
que me brindaron su ayuda, su atención y los mas importante su amistad, también
debo agradecer a esta institución por permitir mi formación como profesional,
como persona y como ciudadano
Brandon Estiben Benavides
Le dedico primeramente mi trabajo a mis Padres, a quien le debo toda mi vida, les
agradezco el cariño y su comprensión, a ustedes quienes han sabido formarme
con buenos sentimientos, hábitos y valores, lo cual me ha ayudado a salir adelante
buscando
siempre
el
mejor
camino.
A mi profesor, gracias por su tiempo, por su apoyo que me transmitieron en el
desarrollo de mi trabajo, en especial al Profesor Wilmer Andrés Silva, por haber
guiado el desarrollo de este trabajo y llegar a la culminación del mismo.
Heidy Johanna Pinchao
3

4. Quiero dedicar este proyecto de investigación a cada una de las personas que de
forma directa o indirectamente aportaron para que este fuera consolidado y
llevado a feliz término. Donde hubo personas muy importante que me apoyaron
siempre y en todo momento mis padres, mi novio y compañeros que participaron
intensamente en la realización de este logro.
Sonia Andrea Trejos
4

5. AGRADECIMIENTOS
Mi gratitud, principalmente esta dirigida al Dios Todopoderoso por haberme dado
la existencia y permitido llegar hasta este punto de nuestra carrera.
Igualmente el autor del presente estudio agradece muy profundamente a todos los
organismos y personas naturales que hicieron posible la realización del mismo,
entre los que se deben mencionar: ...
- A nuestra casa de estudios por haberme dado la oportunidad de ingresar al
sistema de Educación Superior y cumplir este gran sueño.
- A todas y todos quienes de una u otra forma han colocado un granito de arena
para el logro de este Trabajo de Grado, agradezco de forma sincera su valiosa
colaboración.
Brando Esteban Benavides
Quiero agradecer a mis papás, quienes siempre me han brindado el apoyo frente
a las decisiones que he tomado a lo largo de mi vida, y quienes me animaron a
ingresar al Sena, además de esto, quiero agradecer a los docentes, quienes
cuando necesitaba de su ayuda, me la brindaron incondicionalmente. A todos ellos
Gracias.
Nicole Castillón
5

6. Primero y antes que nada, dar gracias a Dios, por iluminar mi mente y por haber
puesto en mi camino a aquellas personas que han sido mi soporte y compañía
durante este el periodo de estudio.
Agradecer hoy y siempre a mi familia por el esfuerzo realizado. El apoyo en mis
estudios. A mis padres ya que me brindan el apoyo, la alegría y me dan la
fortaleza necesaria para seguir adelante.
Un agradecimiento especial al Profesor Wilmer Andrés Silva, por la colaboración,
paciencia, apoyo, por escucharme y aconsejarme siempre.
Heidy Pinchao
Quiero agradecer a todas las personas que brindaron su conocimiento, consejo y
disposición para realizar este proyecto, donde se encontraron dificultades
obstáculos pero que con la ayuda de Dios y cada uno de los integrantes se pudo
sobre pasar estos inconvenientes y realizar adecuadamente el proyecto
investigativo.
Sonia Andrea Trejos
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7. TABLA DE CONTENIDO
Páginas
1. INTRODUCCIÓN .......................................................................................... 7
2. PLANTEAMIENTO DE PROBLEMA............................................................... 8
3. OBJETIVOS................................................................................................... 9
3.1. OBJETIVO GENERAL ................................................................................ 9
3.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS........................................................................ 9
4. JUSTIFICACION DEL PROBLEMA .............................................................. 10
5. MARCO REFERENCIA…. ............................................................................. 11
6. HIPOTESIS ……………………………………………………………………….
7. PRESUPUESTO…………………………………………………………………….. 23
8. BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................... . 25
ANEXOS…………………………………………………………………………………
7

8. INTRODUCCION
Trabajo realizado para la Tecnología de Obras Civiles el cual busca dar a conocer
la importancia de la tecnología del cemento y el concreto para dar inicio a una
investigación que permita divulgar estos conocimientos entre los estudiantes de
las carreras afines a Obras Civiles, existen otras investigaciones pero el que se va
a desarrollar permitirá un mayor enfoque documental y la aplicación de esta teoría
guiada por profesionales conocedores del tema. Se procederá a desarrollar ciertos
aspectos: sus componentes, forma de elaboración, propiedades, usos, entre otros,
además conocer su proceso de forma presencial en plantas donde se realiza
estos procesos. También se realizaran entrevistas con personas capacitadas en el
tema las cuales nos permitirán aclarar dudas y brindarnos mayor conocimiento
sobre el tema tanto teórico como practico, se implementara un blog donde podrán
tener información más detallada sobre este tema, participar de forma didáctica por
medio del mismo realizando preguntas y se tendrá un apoyo visual para el
auditorio por medio de diapositivas empleando el programa Prezzi.
8

9. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El Sena Centro de la construcción es un establecimiento público de orden
nacional con personaría jurídica, patrimonio propio e independiente adscrito al
ministerio del trabajo de Colombia, apta para capacitar a profesiones a nivel de
áreas tecnológicas para estos suplir necesidades que posee nuestro país.
Debido a la falta de conocimiento de las tecnologías del cemento y concreto es
necesario dar a conocer, divulgar y explicar la importancia de estas para que
tengan una mayor aplicabilidad y desarrollo tanto en lo práctico como en lo teórico
en los estudiantes cuyas carreras sean afines a Obras Civiles.
9

10. 3. OBJETIVOS
3.1 Objetivo general
Dar a conocer la importancia de las tecnologías del cemento y concreto y una
focalización más profunda de la implementación de estas.
3.2 Objetivos específicos
o
Buscar un modo en el que los aprendices tengan un conocimiento mas a
fondo
de estas tecnologías para su ámbito laborar y las apliquen
correctamente.
o
Implementar un blog donde los aprendices puedan saber más del tema y
sus aplicaciones.
o
Elaborar videos donde se puede ver el desarrollo y uso de estas
tecnologías.
o
Crear diapositivas donde se explique paso por paso el manejo concreto
del cemento y concreto desarrollar sus aplicaciones en el espacio de obras
civiles.
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11. JUSTIFICACIÓN
En el desarrollo de este proyecto investigativo se efectuar con el fin de dar a
conocer a los aprendices el avance tecnológico del cemento y concreto, de igual
manera basadas en diferentes teorías con es: la aplicación el uso manejo las
diferentes clases de tipo que se usan y en qué momento se deben aplicara la
dosificación actual que se debe utilizar normas que se deben aplicar al momento
trabajar con estas tecnologías.
Se realiza este proyecto para de esta forma los aprendices de las carreras de
obras civiles tenga un conocimiento más afondo de estas tecnologías del cemento
y concreto, de esta manera las apliquen y las desarrollen correctamente para en
una caso dado tengan un buen resultado cuando trabajen con estas tecnologías y
ya tenga un conocimiento más a fondo.
En este proyecto se mostrara todas las metodologías que hay para implementar
estas tecnologías necesarias para su uso y aplicación de estas.
11

12. MARCO DE REFERENCIA
El cemento está presente en paredes, pavimentos, asfalto e, incluso, mobiliario
urbano. Es posible levantar un edificio entero sin argamasa, con una cuidadosa
selección de piedras y ladrillos que encajen perfectamente, y el mero efecto de la
gravedad actuando entre ellos puede ser todo lo que haga falta para obtener un
edificio entero en pie durante siglos Un elemento clave en la construcción, Sin
embargo, mantener los elementos de una construcción unidos con una sustancia
moldeable, pero que quede rígida y sea resistente.
El concreto es el material resultante de la mezcla de cemento con agregados y
agua. Cuando el concreto está fresco se le puede dar cualquier forma y una vez
se endurece tiene las características de ser durable en el tiempo y de resistir
esfuerzos mecánicos como la comprensión
Actualmente se usan muchos tipos de cemento, en función a las necesidades de
cada construcción, el cemento que mayor impacto ha provocado en la sociedad
moderna es el llamado cemento portland, basado en una mezcla de caliza y
carbón calcinados a altas temperaturas.
Los cementos son conglomerantes hidráulicos, esto es, productos que mezclados
con agua forman pastas que fraguan y endurecen, dando lugar a productos
hidratados mecánicamente resistentes y estables, tanto en el aire, como bajo
agua.
La clasificación de un cemento puede realizarse en función de:
12

13. • La naturaleza de sus componentes
• Su categoría resistente
• O, en su caso, por sus características especiales
Clasificación de los cementos
Atendiendo a la naturaleza de sus componentes, los cementos pueden clasificarse
en varios tipos diferentes, según las Normas de Costa Rica RTCR383:2004 en:
1. cemento portland: (también denominado como cemento tipo 1-RTCR, y que
cumple con las especificaciones físicas de la norma ASTM C150 para el cemento
tipo 1) cemento hidráulico producido al pulverizar Clinker y una o más formas de
sulfato de calcio como adición de molienda.
2. cemento hidráulico modificado con puzolana; cemento tipo
MP-RTCR: cemento hidráulico que consiste en una mezcla homogénea de
Clinker, yeso y puzolana (y otros componentes minoritarios), producido por
molienda conjunta o separada cuya proporción de componentes está indicada en
la Tabla N°1.
3. cemento hidráulico modificado con escoria; cemento MS-RTCR: cemento
hidráulico que consiste en una mezcla homogénea de Clinker, yeso y escoria
granulada de alto horno (y otros componentes minoritarios), producido por
molienda conjunta o separada cuya proporción de componentes está indicada en
la Tabla N° 1.
4. cemento hidráulico de uso general; cemento tipo UG-RTCR:
13

14. Cemento hidráulico que consiste en una mezcla homogénea de Clinker, yeso y
otros componentes minerales producida por molienda conjunta o separada, cuya
proporción de componentes está indicada en la Tabla N° 1.
5. modificaciones: Los cementos indicados en esta norma, pueden incluir las
siguientes modificaciones, opcionales, las cuales deberán ser indicadas en su
empaque respectivo:
5.1 A: cemento hidráulico con resistencia al congelamiento (mediante dispersión
de burbujas de aire en el concreto producido).
5.2 AR: cemento hidráulico de alta resistencia inicial.
5.3 AS: cemento hidráulico de alta resistencia a los sulfatos.
5.4 BL: cemento blanco. Aquel cemento que cumpla con un índice de blancura
superior a 85 en el parámetro *L, de acuerdo a la norma UNE 80305:2001
(establecida por las coordenadas CIELAB).
5.5 BH: cemento hidráulico de bajo calor de hidratación (en caso de requerirse
una mayor cantidad de puzolana debe estar adecuadamente indicada, así como
debe existir una especificación aprobada por el cliente).
5.6 BR: cemento hidráulico de baja reactividad a los agregados reactivos a los
álcalis (deben cumplir con los parámetros para baja reactividad a los agregados
reactivos a los álcalis).
5.7 MH: cemento hidráulico de moderado calor dehidratación.
5.8 MS: cemento hidráulico de resistencia moderada a los sulfatos.
6. cemento de albañilería; cemento para mortero: cemento hidráulico, usado
principalmente en albañilería o en preparación de mortero el cual consiste en una
mezcla de cemento hidráulico o tipo Portland y un material que le otorga
plasticidad (como caliza, cal hidráulica o hidratada) junto a otros materiales
introducidos para aumentar una o más propiedades, tales como el tiempo de
fraguado, trabajabilidad, retención de agua y durabilidad. Este cemento debe
cumplir con la norma ASTM C-91 (cemento de albañilería) y ASTM C-1329
(cemento para mortero) en su última versión.
14

15. Tabla 1.
Tabla 1. Requerimientos
Físicos Tipo de Cemento
Prueba
ASTM
Aplicable
MPRTCR
UG –
RTCR
MS –
RTCR
TIPO
IRTCR
TIPO
IRTCR
/AR
MP –
RTCR
/AR
Superficie específica, m /kg
(min)
C204
(1)
(1)
(1)
280
---
(1)
Finura pasante en malla 0.045
m/m (▫325) min . %
C430
(1)
(1)
(1)
(1)
(1)
(1)
Cambio de longitud – Autoclave,
Max %
C151
0.80
0.80
0.80
0.80
0.80
0.80
2
Tiempo de fragua, Prueba Vicat
(2)
Inicial no menor del min.
45
Inicial no más de min.
Contenido de aire en el volumen
del mortero más %
C191
(3)
420
C185
45
45
420
12
45
420
12
45
375
45
375
12
12
Resistencia a la compresión, min,, Mpa
12
420
12
C109
1 día
---
---
---
---
12
10
3 días
13
10
10
12
24
17
7 días
20
17
17
19
---
---
28 días
Calor de hidratación
25
28
(4)
28
(5)
(4)
28
(4)
C186
7 días, max, kl/kg
290
250
250
---
---
---
28 días, max, kl/kg
330
290
290
---
---
---
Expansión del mortero
(6)
C227
14 días, max %
0.02
0.02
0.02
---
---
0.02
56 días, max %
0.06
0.06
0.06
---
---
---
---
0.10
.010
---
Resistencia a los sulfatos
Expansión 180 días Max %
C1012
(7)
---
---
Componentes principales de los Cementos % en masa
Clinker + yeso
50-90
50-95
2034
95-100
95-100
50-90
---
6-35
---
---
---
---
6-50
6-35
---
---
---
6-50
Escoria granulada de alto horno
---
6-35
6680
---
---
---
Humo de sílice
--0-5
0-10
0-5
--0-5
--0-5
--0-5
--0-5
Caliza
Minerales puzolánicos
Otros
(9)
(8)
15

16. Tabla 2.
Tipo de
cemento
I
I-AR
MP-AR
MP
Aplicaciones en concretos y morteros
Concretos de usos generales.
Concretos de alta resistencia inicial
Concretos de alta resistencia inicial con moderada resistencia a los sulfatos y
moderado calor de hidratación
Concretos y morteros de uso general que no demanden alta resistencia inicial
y con resistencia a los sulfatos, agua de mar, y de bajo calor de hidratación.
GU, MS
Concretos y morteros de uso general que no demanden alta resistencia inicial,
concretos de uso masivo, con requerimientos de alta resistencia a los
sulfatos, o al agua de mar y de bajo calor de hidratación.
Albañilería
No se recomienda para fabricación de concretos de uso estructural. Se
recomienda sólo para fabricación de morteros.
PROCESO DE FABRICACION DEL CEMENTO
La fabricación del cemento es una actividad industrial de procesado de minerales
que se divide en tres etapas básicas:
• Obtención de materias primas
• Molienda y cocción de materias primas
• Molienda de cemento
16

17. Obtención y preparación de materias primas
El proceso de fabricación del cemento comienza con la obtención de las materias
primas
Necesarias para conseguir la composición deseada de óxidos metálicos para la
producción
De Clinker.
El Clinker se compone de los siguientes óxidos (datos en %)
Porcentaje %
Óxido de calcio "cal" ( CaO) 60-69
Óxido de Silicio "sílice" 18-24
Óxido de Aluminio "alúmina" (
Al2O3) 4-8
Óxido de Hierro ( Fe2O3) 1-8
17

18. Molienda y cocción de materias primas
La molienda de materias primas (molienda de crudo) se realiza en equipos
mecánicos rotatorios, en los que la mezcla dosificada de materias primas es
sometida a impactos de cuerpos metálicos o a fuerzas de compresión elevadas.
PROCESOS DE FABRICACIÓN DEL CLÍNKER
1. Vía Seca
2. Vía semi-seca,
3. Vía semi-húmeda
4. Vía húmeda
1. Proceso de vía seca
La materia prima es introducida en el horno en forma seca y pulverulenta.
18

19. El sistema del horno comprende una torre de ciclones para intercambio de calor
en la que
se precalienta el material en contacto con los gases provenientes del horno.
El proceso de descarbonatación de la caliza (calcinación) puede estar casi
completado antes
De la entrada del material en el horno si se instala una cámara de combustión a la
que se
Añade parte del combustible (precalcinador).
2. Proceso de vía húmeda
Este proceso es utilizado normalmente para materias primas de alto contenido en
humedad.
El material de alimentación se prepara mediante molienda conjunta del mismo con
agua, resultando una pasta con contenido de agua de un 30-40 % que es
alimentada en el extremo más elevado del horno de clínker. 3 y 4. Procesos de vía
semi-seca y semi-húmeda.
El material de alimentación se consigue añadiendo o eliminando agua
Respectivamente, al material obtenido en la molienda de crudo.
Se obtienen "pellets" o gránulos con un 15-20 % de humedad que
Son depositados en parrillas móviles a través de las cuales se hacen
Circular gases calientes provenientes del horno. Cuando el material
Alcanza la entrada del horno, el agua se ha evaporado y la cocción ha
Comenzado.
En todos los casos, el material procesado en el horno rotatorio
19

20. Alcanza una temperatura entorno a los 1450º. Es enfriado
bruscamente al abandonar el horno en enfriadores planetarios o de
parrillas obteniéndose de esta forma el clínker.
MOLIENDA DE CEMENTO
El proceso de fabricación de cemento termina con la molienda conjunta de clínker,
yeso y
otros materiales denominados "adiciones".
Los materiales utilizables, que estan normalizados como adiciones, son entre
otros:
• Escorias de horno alto
• Humo de sílice
• Puzolanas naturales
• Cenizas volantes
• Caliza
En función de la composición, la resistencia y otras características adicionales, el
cemento es clasificado en distintos tipos y clases.
20

21. La molienda de cemento se realiza en equipos mecánicos en las que la mezcla de
materiales es Sometida a impactos de cuerpos metálicos o a fuerzas de
compresión elevadas.
Para ello se utilizan los siguientes equipos:
• Prensa de rodillos
• Molinos verticales de rodillos
• Molinos de bolas
• Molinos horizontales de rodillos
Una vez obtenido el cemento se almacena en silos para ser
Ensacado o cargado a granel
21

22. PRESUPUESTO
Tabla 3. PRESUPUESTO DEL PROYECTO
Salas de internet
$5.000
Transporte
$60.000
Asesoría
$50.000
Copias
$18.000
Total
$133.000
22

23. CRONOGRAMA
23

24. BIBLIOGRAFIA
-
Historia
del
cemento,
Lemon,
Javier
Bilbao,
2010,
http://www.lemona.biz/EL%20CEMENTO1/historia%20del%20CEMENT
O.pdf
-
Tecnologías del concreto, Revista Virtual Pro, 14 de Febrero 2014,
http://www.revistavirtualpro.com/revista/index.php?ed=2012-0201&pag=23
-
Usos y aplicaciones del concreto, Buenas Tareas, Junio 2012,
http://www.buenastareas.com/ensayos/Usos-y-Aplicaciones-DelConcreto/4635233.html
-
Tipos
de
cemento,
Cemex,
http://www.cemex.com/ES/ProductosServicios/TiposCemento.aspx
24
2014,

25. 25

26. 26

27. 27

28. 28

29. 29

30. 30

31. 31

32. 32

33. 33

34. 34

35. 35

36. 36

37. 37

38. 38

39. 39

40. 40

41. 41

42. 42

43. 43

44. 44