4P_03.03_07_08_cementoLigantes.Cementos.pdf

UNIVERSIDADE DA CORU
UNIVERSIDADE DA CORUÑ
ÑA
A E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos
E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos
Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
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Ligantes: Cementos
: Cementos.
1.- Introducción
1.1.- Conceptos generales
1.2.- Historia
2.- Composición del cemento
2.1.- Materias primas
2.2.- Clínker el Pórtland
2.3.- Yeso
2.4.- Adiciones y aditivos
3.- Fabricación de cemento
3.1.- Obtención materias primas.
3.2.- Obtención del crudo
3.3.- Obtención del clinker
3.4.- Obtención del cemento
Cementos. Índice Bloque 3.3
4.- Propiedades
4.1.- Químicas
4.1.1.- Pérdida por calcinación
4.1.2.- Residuo insoluble
4.1.3.- Composición química
4.1.4.- Puzolanicidad
4.2.- Físico-mecánicas
4.2.1.- Hidratación
4.2.2.- Fraguado/endurecimiento
4.2.3.- Calor de hidratación
4.2.4.- Finura de molido
4.2.5.- Expansión
4.2.6.- Retracción
4.2.7.- Resistencias
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Ligantes: Cementos
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5.- Clasificación de los cementos
5.1.- UNE 197-1: Comunes
5.2.- UNE 197-4: Escoria con bajas resistencias iniciales
5.3.- UNE 80303-1/2: Con características Adicionales
5.4.- UNE 14215: especiales de muy bajo calor de hidratación
5.5.- UNE 80307:2001: Usos especiales
5.6.- UNE 413-1: De albañilería
5.7.- UNE 80305: Blancos
5.8.- UNE 14647: Aluminato de calcio
6.- Aplicaciones de los cementos
6.1.- Comunes
6.2.- Otros
7.- Certificación de los cementos
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A E.T.S.I
. Caminos, Canales y Puertos
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Ligantes: Cales
: Cales
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Ligantes: Cales
: Cales.
1.- Introducción
1.1.- Historia
2.- Materias primas
3.- Fabricación
2.1.- Extracción
2.2.- La cocción
2.3.- Apagado y trituración
2.4.- Molienda, Carga y Almacenaje
2.5.- Ciclo de la cal.
4.- Propiedades y ensayos de las cales
4.1.- Propiedades
4.2.- Ensayos sobre las cales
5.- Clasificación de las cales
6.- Utilización de la cal
Cales. Índice Bloque 3.2
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6.1.- Comunes
6.2.- Otros
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Ligantes: Cementos
: Cementos.
1.- Introducción
1.2.- Historia
2.3.- Yeso
4.- Propiedades
4.1.- Químicas
4.2.5.- Expansión
4.2.6.- Retracción
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Materiales de Construcción.
Ciencia y Tecnología de los Materiales.
Ligantes:
Ligantes:
Cementos
Cementos.

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1.- Introducción
1.2.- Historia
2.3.- Yeso
4.- Propiedades
4.1.- Químicas
4.2.5.- Expansión
4.2.6.- Retracción
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1- Introducción. Conceptos generales
– Cabe definir los
conglomerantes como los
materiales capaces de
adherirse a otros y dar cohesión
al conjunto, por efectos de
transformaciones químicas que
se producen en su masa y que
se originan un nuevo conjunto.
– Se clasifican en dos grupos:
• Conglomerantes aéreos: Son los
que mezclados con agua fraguan y
endurecen en el aire, no siendo
resistentes al agua.
• Conglomerantes hidráulicos:
después de ser amasados con
agua, fraguan y endurecen tanto al
aire como sumergidos en agua,
siendo los productos resultantes
estables en ambos medios.
AGLOMERANTES
CONGLOMERANTES
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Ligantes: Cementos
: Cementos
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– En la constitución del hormigón la unión de los áridos se logra por
medio de cementos que generalmente son “Cemento Pórtland”
– Estos pertenecen a la familia de los conglomerantes hidráulicos
formados por materiales pulvurentos artificiales de naturaleza
inorgánica que reaccionan con el agua dando lugar a un producto
sólido, resistente y estable, tanto en el aire como en el agua.
– De todos los conglomerantes hidráulicos, el cemento Pórtland y
sus derivados son los más empleados en la construcción debido a
estar formados, básicamente, por mezclas de caliza, arcilla y yeso
que son minerales muy abundantes en la naturaleza, ser su precio
relativamente bajo en comparación con otros cementos y tener unas
propiedades muy adecuadas para las metas que deben alcanzar.
– Los cementos se emplean, fundamentalmente, para producir
morteros y hormigones cuando se mezclan con agua y áridos,
naturales o artificiales, obteniéndose con ellos elementos
constructivos prefabricados o construidos in situ.
1- Introducción. Conceptos generales
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1- Introducción. Historia
– 300 a.C. Los Romanos emplearon caliza con una ceniza volcánica
denominada puzolana, encontrada cerca de Pozzuoli en la bahía de
Nápoles. Emplearon caliza como un material cementante.
• Plinio informó acerca de una mezcla de mortero de 1 parte de
caliza con 4 partes de arena.
• Vitruvio informó una de 2 partes de puzolana con 1 parte de
caliza. Se emplearon grasa animal, leche, y sangre como aditivos.
• Aquí aparece el vocablo CEMENTO, que proviene del latín.
CAEMENTUM era un conjunto de fragmentos de piedra, de
mármol, rocas y otros materiales. Al mezclarlos con cal y
puzolana, se producía su solidificación, digna de ser admirada,
según dice Vitruvio, ¨efficit res admirandas”.
– Siglos I y II d.C. El Panteón Romano.
– Después de 400 d.C. El arte del Hormigón se perdió con la Caída
del Imperio Romano.

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Panteón Roma. (D=43,5 m)
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– 1756 John Smeaton, Ingeniero inglés de
Yorkshire, redescubrió el cemento hidráulico a
través de los ensayos con mortero en agua
salada, al reconstruir el faro de Eddystone en la
costa de Cornish. Smeaton dedujo que los
morteros formados por la adición de una puzolana
a una caliza con alta proporción de arcilla eran los
que mejores resultados daban frente al agua
marina y que la arcilla en las cales, no sólo no las
perjudicaba, sino que las mejoraba.
– Parker - 1812-1813 Louis Vicat, de
Francia, preparó cal hidráulica artificial
calcinando mezclas de caliza y arcilla,
abriendo de esta forma un nuevo campo
a los cementos al dosificarlas en
proporciones justas. Posteriormente
eran íntimamente mezcladas y trituradas
antes de su cocción.
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– 1824 Joseph Aspdin, constructor de Leeds (Inglaterra), daba nombre
al Pórtland y patentaba el material pulverulento que amasado con
agua y con arena endurecía formando un conglomerado de aspecto
parecido a las calizas de la isla de Pórtland. Probablemente, era una
caliza hidráulica debido a las bajas temperaturas de cocción.
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– 1828 I.K.Brunel: primer ingeniero en aplicar el Pórtland
para llenar una brecha en el Túnel del Támesis.
– 1845 el cemento Pórtland, tal y como nosotros lo
conocemos, fue producido este año por Isaac C.
Jonhson al moler finamente los nódulos sobrecocidos
que quedaban a la salida del horno utilizando el método
de Aspdin. Con esta idea mejoró las dosificaciones y
aumentó las temperaturas de cocción hasta lograr la
sinterización de la mezcla.
– 1859-1867 Se empleó cemento Pórtland en la
construcción del sistema de desagües de Londres.
– 1850-1880 Francois Coignet, constructor francés,
responsable del uso amplio del hormigón en edificios.
– 1887 Henri Le Chatelier, de Francia, estableció las
relaciones entre óxidos para preparar la cantidad
adecuada de cal para producir Pórtland. Denominó a los
componentes.

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1.- Introducción
1.2.- Historia
2.3.- Yeso
4.- Propiedades
4.1.- Químicas
4.2.5.- Expansión
4.2.6.- Retracción
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2- Composición del cemento. Materias primas
– EL CEMENTO se define como conglomerante hidráulico, eso es, un
material inorgánico, finamente molido (pulverizado: polvo muy fino,
partículas angulares rango de tamaño de 1-50 µm), de color gris, que
mezclado con agua forma una pasta que fragua y endurece mediante
reacciones y procesos de hidratación (tanto al aire como bajo agua) y
que, una vez endurecido, conserva su resistencia y estabilidad
incluso bajo agua. Los cementos constan de gránulos individuales de
diferentes materiales, de composición estadísticamente homogénea,
y con un alto grado de uniformidad.
– Las adiciones son materiales inorgánicos, puzolánicos o con
hidraulicidad latente que pueden añadirse al cemento, mortero u
hormigón, con la finalidad de mejorar algunas de las características
físicas o químicas de los mismos o de conferirles algunas especiales.
– Por último los aditivos son componentes no contemplados en la
UNE-EN 197-1 como principales, minoritarios o reguladores de
fraguado que se añaden para mejorar la fabricación o las
propiedades del cemento.
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materias primas (caliza y arcilla) + correctores Æ crudo + horno Æ
clínker + yeso + (adiciones y aditivos) Æ cemento
– Materia prima: mezcla de caliza y arcilla.
• Calizos: pocas impurezas nocivas para el cemento (salvo MgCO3).
• Arcillosos: muchas impurezas (magnesias, álcalis, sulfatos…)
– En ocasiones a las materias primas principales se le añaden otros
productos, correctores para ajustar la química del crudo, a fin de
regular la Tª de sinterización de
la mezcla y la cristalización de
los minerales del clínker.
CALIZOS
Carbonato Cálcico
Calizas
Margas
Conchas Marinas
ARCILLOSOS
Óxidos de Si, Al, Fe
Arcillas
Pizarras
Esquistos
Escoria de Alto horno
C L I N Q U E R

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materias primas (caliza y arcilla) + correctores Æ crudo + horno Æ
clínker + yeso + (adiciones y aditivos) Æ cemento
– Crudo: la cal CaO (C), óxidos de silicio SiO2 (S), óxidos de aluminio
Al2O3 (A). y óxido de hierro Fe2O3 (F).
– clínker: el crudo en el horno se sinteriza (cocción a una Tº suficiente
para crear un principio de fusión) y transforma en silicatos, aluminatos
y ferrito aluminato de cal.
• El clínker de Pórtland: proporciones determinadas de materias
primas y correctores.
– Yeso: material que se añade al clinker para regular el fraguado
– Se entiende por cemento Pórtland la mezcla íntima de un clínker
Pórtland con un regulador de fraguado (yeso dihidrato).
– 1 tonelada de Pórtland = 1,5 toneladas de materia prima. La relación
aprox. entre los materiales calizos y arcillosos en el crudo del clínker
Pórtland es de 3 a 1 (es decir, 75% de caliza y el 25% de arcilla).
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0.1
Sr
SrO
" " estroncio
Arcillas
H
H2O
Agua
0.02
Ba
BaO
" " bario
0.1
P
P2O5
" " fósforo
47 (ppm)
Cr
CrO
" " cromo
0.25
T
TiO2
" " titanio
0.2
Mn
Mn2O3
" " manganeso
En grandes cantidades actúa como expansivo
1.5
0,1-4
Caliza o arcilla
M
MgO
Óxido de magnesio
(magnesia)
Retarda fraguado - En exceso produce sulfoaluminato que perjudica estabilidad
de volumen
1.5
<3
Yeso
S
SO3
Trióxido de azufre
(sulfatos)
Fundente - Provee alcalinidad al hormigón -Acelerador fraguado -Reacción
alcali-agregado (expansión)
0.8
0,2-1,3
Caliza o arcilla
K + N
K2O + Na2O
Álcalis
SECUNDARIOS:
Fundente más enérgico - Junto con alúmina facilita producción comercial de
cemento con alto % de cal sin tener cal libre
3
0,5-6
Arcillas
F
Fe2O3
Óxido férrico
Fundente - Acelera fraguado cemento - Reduce resistencia a los sulfatos
6
3-8
Arcillas
A
Al2O3
Óxido alumínico
(alúmina)
Por combinación con la cal resultan los compuestos más importantes del
cemento
21
17-25
Arcillas
S
SiO2
Anhídrido silícico
(sílice)
Componente principal - Prop. mecánicas aumentan con cantidad de cal -Cal
libre, encima de ciertos límites, perjudica estabilidad de volumen
65
60-67
Caliza (carbonato
cálcico)
C
CaO
Óxido cálcico (cal)
PRINCIPALES:
Características
Media (%
en masa)
Rango (%
en masa)
Origen
Fórmula
abreviada
Formulación
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2- Composición del cemento. Clínker del Pórtland
Alita
Belita
--
Celita
C3S
C2S
C3A
C4AF
3 CaO, SiO2
2 CaO, SiO2
3 CaO, Al2O3
4 CaO, Al2O3, Fe2O3
Silicato tricálcico
Silicato bicálcico
Aluminato tricálcico
Ferrito aluminato tetracálcico
Nombre del
mineral
Fórmula
abreviada
Composición
Nombre
COMPONENTES PRINCIPALES
• Componentes principales
– De los cuatro óxidos principales, la cal es de carácter básico y los
otros tres de carácter ácido. De ellos, la sílice y la cal son los
componentes activos y la alúmina y el hierro actúan como fundentes
– De los componentes principales los silicatos suman del 60 al 80 por
ciento de la totalidad de ellos y son los responsables de las
resistencias mecánicas del cemento.
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Alto
Muy Alto
Medio
Muy Alto
Medio (100
cal/gr)
Muy Alto
(207cal/gr)
Bajo (60cal/gr)
Alto (120cal/gr)
Calor de
Hidratación 28d
Muy Rápido
Blanco
<0,6
4 CaO, Al2O3, Fe2O3
N y K (álcalis)
Buena
Lento
Inicial: baja
Final: baja
Rápido
Verde-
grisaceo
5-20%
4 CaO, Al2O3, Fe2O3
C4AF (celita)
Blanco
<2
CaO
C (cal libre)
Lento
Blanco
<5
MgO
M (magnesia)
--
0-15%
10-35%
35-70%
Contenido
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
color
CaAl2O4
3 CaO, Al2O3
2 CaO, SiO2
3 CaO, SiO2
Composición
Buena
Inicial: alta
Final: media
Rápido
CA (aluminato
de calcio)
Mala
Muy rápido
Inicial: alta
Final: baja
Muy Rápido
C3A
Muy Buena
Lento
Inicial: media
Final: alta
Lento
C2S (belita)
Buena
Rápido
Inicial: muy alta
Final: alta
Rápido
C3S (alita)
Estabilidad
Química
Desarrollo y Contribución
Resistencia
Velocidad
Hidratación
Compuestos del Clínquer y sus características;
Medida adulteración cemento
<0,5
R.I.
Residuo insoluble
(Impurezas yeso
Medida carbonatación e hidratación de cal y magnesio libre por exposición atmosférica
2
P.F.
Pérdida al fuego

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C3S = Silicato Tricálcico.
(alita gris claro angular)
C3A = Aluminio Tricálcico.
C2S = Silicato Bicálcico
(belita oscuro redondeado).
C4AF = Ferroaluminato
Tetracálcico.
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– El silicato tricálcico o alita: en el clínker está entre el 35 y el 70%.
• componente principal.
• Se hidrata rápido y confiere altas resistencias iniciales al cemento
(en una semana desarrolla sus resistencias y después elevación
de las mismas muy lenta).
• Se comporta bien a los ataques químicos.
• Inconveniente: alto calor de hidratación (120 cal/gr).
– El silicato bicálcico o belita: en el clínker está entre el 10 y el 32%.
• Pocas resistencias en los primeros días, pero luego las va
desarrollando hasta alcanzar al silicato tricálcico.
• Calor de hidratación muy inferior a alita (60 cal/gr).
• Químicamente muy estable.
• Durante el enfriamiento, sobre todo si no se realiza
correctamente, se puede formar en una variedad alotrópica muy
estable hidráulicamente inactiva (γC2S), mientras a la variedad
metaestable se le denomina β
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– El aluminato tricálcico: en el clínker está entre el 0 y el 15%.
• Por sí solo contribuye poco a las resistencias pero, en presencia de
silicatos desarrolla unas resistencias iniciales buenas (se cree que
actúa como catalizador de la reacción de los silicatos).
• Su fraguado es rapidísimo desprendiendo una gran cantidad de
calor (207 cal/g). Para retardar su gran actividad se emplea el yeso
que actúa como retardador y regulador del fraguado.
• El clínker con contenido alto de aluminato tricálcico da lugar a
pastas, morteros y hormigones muy sensibles a los ataques por
sulfatos y otros agentes agresivos.
– El ferrito aluminato tetracálcico o celita: entre el 5 y el 20%.
• Apenas si tiene contribución en la resistencia de los cementos.
• Su hidratación es rápida aunque menor que el aluminato
desprendiendo una cantidad de calor media (100 cal/g).
• El hierro de la celita tiene una gran importancia como fundente en
horno y es responsable del color gris verdoso de los Pórtland.
• Su porcentaje se reduce hasta el 0,50% en los cementos blancos.
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Ligantes: Cementos
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• Componentes secundarios: entran en reducidas proporciones en la
composición del clínker Æ importancia debido a los efectos negativos a
que pueden dan lugar
– Cal libre. CaO: Óxido frecuente en el cemento Pórtland (<2%).
• Efectos: La hidratación de la cal libre es expansiva Æ fisuras
superficiales
• Procedencia: su presencia es debida a un fallo de fabricación ..
– Magnesia. MgO (<5%):
• Efectos: Muy nocivoÆ expansión
• Procedencia:
– Procede de las calizas que poseen MgCO3.
– Algunas veces las escorias de horno alto contienen fuertes cantidades
de MgO libre
– El más peligroso es el que se encuentra en forma de periclasa que se
produce cuando: MgO más de 2% de masa total y enfriamiento lento
del clínker.

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Ligantes: Cementos
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– Anhídrido sulfúrico. SO3
• Efectos del SO3 en cementos: expansión Æ limitado al 4.5%
• El azufre en el horno se transforma en SO2 que gaseoso reacciona
con los álcalis volatilizados Æ sulfatos alcalinos. Efectos:
– Mejoran las resistencias iniciales del cemento.
– Al formarse a partir de SO2 reducen emisiones de este gas.
• Procedencia:
– Azufre en forma de sulfuro en casi todas las materias primas.
– También pueden encontrarse en los combustibles.
– En cementos el contenido es más elevado que en clínker por yeso.
– Alcalinos. K2O, Na2O: <0,6% .
• Efectos:
– durabilidad de morteros y hormigones con áridos reactivos.
– Los alcalinos solubles son fuente de aparición de eflorescencias y
– Los solubles aceleran el fraguado
– además de provocar la corrosión de vidrios.
• Procedencia: impurezas arcillosas
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Ligantes: Cementos
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– La pérdida por calcinación o pérdida al fuego es la disminución
relativa de peso del cemento al calentarlo a 1000ºC. En ese
calentamiento se desprende principalmente agua y CO2.
• El agua proviene de varios orígenes:
– En primer lugar en las fábricas a veces se rocía el clínquer con agua
para enfriarlo, lo que le produce una muy pequeña hidratación
superficial.
– En segundo lugar, la humedad del aire absorbida por el mismo
clínquer.
– En tercer lugar, el agua que lleva el yeso, ya que éste no pasa por el
horno en la fábrica de cemento, y lleva agua de cristalización, y
posiblemente humedad.
• El CO2 proviene de absorción del aire.
• La pérdida por calcinación puede servir además como índice del
estado de un cemento del cual se dude por haber tenido un
almacenamiento inadecuado
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Ligantes
Ligantes: Cementos
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– El residuo insoluble se refiere a la parte que no se disuelve en ácido
clorhídrico. Los componentes de la porción arcillosa del crudo son
insolubles en HCI, pero pasan a ser solubles después de haber
reaccionado en el horno. Por lo tanto, el residuo insoluble es un índice
para saber si la clinquerización ha sido completa o no.
– Junto a las resistencias mecánicas, son la estabilidad de volumen y la
durabilidad las características más importantes a exigir a los cementos.
• Los componentes principales no dan lugar a inestabilidad después
de hidratados debido a que su volumen al reaccionar con el agua
es inferior a la suma de los volúmenes de los constituyentes
anhidros y del agua precisa para la hidratación de los mismos.
• Por el contrario, la cal y la magnesia libres cristalizadas al
hidratarse, sin disolución previa, dan lugar a productos pulvurentos
con marcada expansión y con los consiguientes efectos
indeseables sobre los morteros y hormigones.
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Ligantes: Cementos
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• Caracterización del clinker
• Se llama "Índice" a la relación grupo ácido/grupo básico
• "Módulo" a la inversa, grupo básico/grupo ácido
– Módulo Hidráulico:
• En la práctica, el valor óptimo está entre 1.7 y 2.2.
• Cuando MH<1.7 el cemento tiene resistencias
muy bajas
• Cuando MH >2.2 el cemento sufre a los pocos
días o semanas un fenómeno de agrietamiento
(las grietas centrífugas. )
– Índice Hidráulico:
• Teórico, pues inciden otras variables en el poder hidráulico
(composición, Tª de cocción…)
• El valor varía entre 0.5 y 1.1 para los Pórtland.

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Ligantes: Cementos
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– Módulo de Fundentes:
• Su valor es indiferente en cuanto a resistencias, pero
sí tiene gran importancia con la mayor o menor
facilidad de cocción de los crudos.
• En el Portland varía entre 1,4 y 3.
– Módulo de Silicatos:
• Cuanto mayor es mayor es el contenido de
silicatos del clínker y menor el de aluminatos.
• A mayor MS, mayores resistencias,
• Valor dentro de unos límites comprendidos entre 1.5 y 3.5,
pudiendo llegar a 4 pero da lugar a dificultades en la cocción.
• Este módulo es interesante para la obtención de cementos
resistentes a los sulfatos. La norma vigente limita el C3A en los
cementos con las características especiales de resistentes a
los sulfatos y al agua de mar.
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Ligantes: Cementos
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• Caracterización del clinker
– Métodos de cálculo de Bogue:
• Se forma C4AF consumiendo todo el óxido férrico o toda la alúmina:
– Si A/F < 0,64 se forma C2F (ferrito bicálcico)
– Si A/F>0,64 se forma C3A
– Si A/F = 0,64, C3A =0
• La cal restante forma el máximo de C2S
• La cal restante se combina con el C2S y forma C3S
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Ligantes: Cementos
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31
– Para formar el crudo es necesario determinar la dosificación de
materias primas. Conocer la composición de cada uno de los
componentes y comprobar si sus MS y MF se encuentran dentro de
los límites normales. Si no fuese Æ aportar correctores de
composición de la materia prima que compensen esas deficiencias.
• Si existiese un exceso de cal no combinada en el clínker (CaO, cal
libre) ésta daría lugar a expansiones.
• El contenido de cal debe ser, pues, alto pero no excesivo.
• Varía entre 88 y 97.
– Módulo "Standard de Cal":
• Empleado hoy día para el cálculo del
contenido óptimo de cal.
• Un contenido alto de cal en el crudo
da propiedades más favorables,
principalmente en lo que se refiere a
resistencias del cemento.
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Ligantes: Cementos
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32
• Clínker Pórtland (generalidades)
– Forma parte de todos los tipos de cementos recogidos en la normativa
española, excepto en el cemento de aluminato de calcio (CAC).
– Su proporción varia entre el 100% en los cementos Pórtland, hasta un
mínimo del 5% en los cementos con escorias de alto horno tipo C.
– Se obtiene por cocción, hasta sinterización (fusión parcial), de mezcla
de las materias primas (crudo).
– Es un material hidráulico consistente, al menos en
• dos tercios de su masa: silicatos tricálcico y bicálcico,
• Resto: conteniendo otros óxidos (entre ellos aluminio y hierro)
– Como condiciones a cumplir por el clínker se fijan tres:
• Masa de silicatos tricálcico (C3S) y bicálcico (C2S) >= 2/3:
– asegurar una suma que proporcione resistencias mecánicas
suficientes, tanto a corto como a largo plazo, por formación de
componentes tobermoríticos (silicatos cálcicos hidratados)

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Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
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• Relación porcentual en masa entre óxido cálcico (Cal) y dióxido de
silicio (sílice) >= 2:
– garantiza una relación de C3S y C2S lo bastante alta para que la
velocidad de endurecimiento sea suficientemente rápida y lleguen a
alcanzar las resistencias a los plazos fijados;
– conseguir una concentración de Portlandita en pasta lo suf. elevada
para asegurar gran reserva alcalina que mantenga un pH elevado para
protección de armaduras, y para activación de escorias de horno alto,
o para la combinación con los elementos ácidos de los materiales, con
la consiguiente formación de tobermorita secundaria, en aquellos
cementos que contienen escorias y/o puzolanas, respectivamente.
• Contenido % en masa de óxido magnésico <= 5.
– Evita la posibilidad de expansión del cemento a largo plazo, por una
eventual presencia de magnesia cristalizada en forma de periclasa.
Sólo en esta forma es expansiva, y puede aparecer con crudos con
alto contenido en magnesia y enfriados de forma no suficientemente
rápida, cosa prácticamente imposible, dada la tecnología actual de la
fabricación de cemento.
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Ligantes: Cementos
: Cementos
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– El yeso añadido al clínker, o al clínker más adiciones, para la correcta
regulación del fraguado (retardador) de los cementos, puede ser
• yeso natural / sulfato cálcico dihidrato: CaSO4 2H2O / anhidrita natural
(soluble), sulfato cálcico anhidro: CaSO4 / hemihidrato CaSO4 1/2H2O /
mezclas de ellos.
– Es preciso que tenga cierta solubilidad en agua para ser activos, pues, por
ej., una anhidrita insoluble no lo sería, o lo sería en muy escasa medida.
– Debe poseer una pureza elevada (p.ej. 80-90%)
– En su ausencia el clínker de Pórtland se hidrata casi instantáneamente
debido al C3A. El C3A se transforma, junto con el yeso, en sulfoaluminato
tricálcico (ettringita) que fragua mucho más lentamente.
– Se añade a los componentes del cemento “en muy pequeña cantidad” (del
orden del 10%ÆSO3 entre 2 y 4%). Esta no es ni debe ser la misma para
todos los cementos, existiendo siempre un óptimo que depende de:
• la naturaleza y contenido de clínker (C3A fundamentalmente)
• la naturaleza y contenido de las adiciones,
• la finura de los cementos
2- Composición del cemento. Yeso
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Ligantes: Cementos
: Cementos
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• Hidratado
– La tobermoritas (C3S2H3): hidratación de silicatos
• Responsables del desarrollo de fc y durabilidad
– La Portlandita (CH): hidratación de silicatos
• Muy poco resistente, es vulnerable a la presencia de aguas puras,
sulfatos y otros agentes; pero fundamental en la protección de las
armaduras frente a la corrosión debido al alto nivel alcalino que
aporta al hormigón (aproximadamente un pH = 12,5).
• Para un mismo peso de silicatos la cantidad de Portlandita
producida es mayor en el caso de la hidratación del C3S que
cuando se hidrata el C2S.
– Ferroaluminato tetracálcico hidratado (C6AFH12): hidratación
C4AF+CH
– Ettringita (C3A3SCH32): hidratación de C3A con yeso
• expansiva (aumento de volumen de dos veces y media) Æ fisuras
A veces se deben usar cementos con bajo contenido en C3A.
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Ligantes: Cementos
: Cementos
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2- Composición del cemento. Aditivos + Adiciones
– materias primas (caliza y arcilla) + correctores Æ crudo + horno Æ clínker
+ yeso + (adiciones y aditivos) Æ cemento

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: Cementos
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• Adiciones
– Filler Calizo L y LL:
• Obtención: son materiales inorgánicos, naturales o artificiales que,
con distribución de tamaño de partícula determinado. Pueden ser
inertes o tener propiedades ligeramente hidráulicas latentes. Deben
homogeneizarse, secarse y pulverizarse
• Actuación:
– Mejoran trabajabilidad o retención de agua.
– Corrigen granulometría de áridos para hormigón en fracciones finas.
– Puede ejercer un efecto físico: dispersión de las partículas de clínker.
– Puede ejercer también una acción química: reacciona con el C3A,
para formar carboaluminatos cálcicos hidratados.
• Naturaleza:
– Carbonato de calcio no será inferior al 75% en masa
– Contenido máx. de arcilla de un 1´20 g/100 g.
– A las (LL) se les exige un contenido en carbono orgánico total (TOC)
menor de 0´20% y a las (L) menor de 0,50%.
2- Composición del cemento. Adiciones y aditivos
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: Cementos
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– Escoria granulada de horno alto (S):
• Obtención:
– Las escorias constituyen la ganga fundida
que flota sobre el arrabio en el crisol del horno alto.
– Fundida a una Tª de aprox. 1500 C, a la salida del alto horno se
vitrifican y granulan al enfriarse por inmersión en agua. Molienda a < de
45 micrasÆescoria áspera y angulosa. Secado y posterior molienda
con el clínker y el yeso en molinos de bolas.
• Actuación:
– posee propiedades hidráulicas cuando se activa.
• Naturaleza: producto no metálico:
– 2/3 masa vitrea
– 2/3 de CaO, MgO, SiO2 +1/3 Al2O3+otros.
– (CaO + MgO)/ SiO2 > 1: garantiza su condición
de básica que a su vez asegura su carácter hidráulico potencial
– La siderurgia actual hace que carezcan de sulfuros.
Alto Horno de Vizcaya (S)
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: Cementos
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• Posteriormente la Portlandita se combina con los componentes
ácidos activos del material puzolánico –sílice y alúmina- para dar
silicatos y aluminatos cálcicos anhidros como los del clínker Æ
incremento de tobermorita (secundaria), con varios efectos positivos:
– Incremento de resistencia a medio y largo plazo.
– mayor resistencia química –durabilidad-, por dos conceptos:
» mayor estabilidad frente a aguas puras, ácidas y carbónicas.
» La tobermorita contribuye a densificar la pasta Æ más impermeable
al agua y a disoluciones iónicas agresivas (de sulfatos y cloruros).
La pasta de cemento puzolánico es diez veces menos penetrable a
los iones cloruro que la de Pórtland sin puzolana.
– La Norma considera los siguientes
materiales puzolánicos:
– Actuación:
• Al principio se comporta como un
inerte por su incapacidad de
hidratarse por si solo.

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: Cementos
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– Puzolanas naturales (P) e industriales (Q)
• Obtención: Hay dos clases:
– Puzolanas naturales (P): materiales de origen volcánico (rocas álcali-
traquíticas, tobas y la piedra pómez) o sedimentario (barro de
diatomeas, tierra de infusorios, trípoli, tierra de Santorín, etc.). Moler
antes de usar.
– Puzolanas naturales calcinadas (Q): materiales de origen volcánico, o
bien arcillas o rocas sedimentarias, activadas por tratamiento térmico.
Además de molerse, se tienen que calcinar a temperaturas de 650 C
a 980 C (dificulta y encarece el cemento, aleatoriedad)
• Naturaleza: materias sólidas de naturaleza silícea, sílico-
aluminosa o ambas: SiO2 + Al2O3 + Fe2O3.
– SiO2 reactiva (>25% en masa)
+ Al2O3 + Fe2O3.
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– Humo de sílice (D):
• Obtención: subproducto pulvurento esferoidal obtenido en la
reducción de cuarzo muy puro con carbón mineral en un HEA
durante la manufactura del silicio o de aleaciones de ferrosilicio:
• Naturaleza: sílice amorfa
– Partículas inferiores a 1 micra (BET) > a 15 m2/g
– Contenido al menos el 85% en masa de sílice (SiO2) amorfa.
– PF –por calcinación- < 4% en masa.
• Se limita a un máximo de 10%
en los cementos Pórtland con
humo de sílice (tipo II A-D y
tipos IV-A y IV-B).
Fábrica de silicio en Sabón (D)
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Ligantes: Cementos
: Cementos
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– Cenizas volantes (V y W):
• Obtención: residuo sólido en estado de fina división procedente de la
combustión de carbón pulverizado en las centrales térmicas
generadoras de electricidad y que es arrastrado por los gases y
recuperado por precipitación electroestática.
• Naturaleza: SiO2+CaO+Al2O3+Fe2O3+CaO libre
– Partículas de Ø entre 1-150 micras
– PF< 5% en masa.
– Silicoaluminosas (V):
» CaO reactiva < al 10% / SiO2 reactivo
>25% / CaO libre <1%.
– Silicocalcáreas (W):
» CaO reactiva entre 10% y 15% / SiO2
reactivo >25%
» CaO reactiva > 15% Æ resistencia a
compresión 10 Mpa a días
» Limitada la expansión
Central térmica en
Ponferrada (V)
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: Cementos
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– Esquistos calcinados (T).
• Obtención: Los esquistos, particularmente los bituminosos (los
impregnados de sustancias petrolíferas naturales) son sustancias
que se producen en un horno especial a unos 800º C (como
puzolanas calcinadas son materiales térmicamente activados).
• Naturaleza:
– Contienen fases del clínker, silicato bicálcico y aluminato
monocálcico, cal libre y sulfato cálcico, aparte de otros ácidos, en
particular sílice activa, por lo cual poseen –como las cenizas
volantes silicocálcicas- propiedades hidráulicas y puzolánicas.
– finamente molidos deberán poder dar un mortero que, en ausencia
de cemento dé una resistencia a compresión > 25 N/mm2 a 28 días;
– Asimismo debe satisfacer
el ensayo de expansión

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Ligantes: Cementos
: Cementos
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– Ventajas económicas de las adiciones
• Ahorros energéticos en la fabricación de cemento:
– Son subproductos de tratamientos térmicos que han acumulado cierta
energía potencial –activación- y poseen una masa que se perdería en
las escombreras si el material no se aprovechase.
– Ahorro térmico (cal/t) al sustituir al clínker: se añaden en molino de
cemento (no horno, no desecación, ni deshidratación, ni calcinación,
no pasan por trituradoras ni por molinos, ni usan transportes).
– Ahorro de electricidad (kWh/t): salvo excepciones son menos duras
que el clínker Æahorro kW en molino de cemento, menor desgaste de
blindajes y elementos moledores de los molinos Æ ahorro en
mantenimiento de maquinaria y elementos auxiliares.
• Ahorro de materias primas de cantera, al necesitarse menos
clínker, y por lo tanto menos crudo de cemento. Este conlleva a su
vez el de la energía de extracción, trituración y transporte de las
materias primas.
– En muchos países escasean estas materias primas, y en particular las
calizas Æprolongación de la vida de canteras es bueno.
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– Ventajas de orden ecológico de las adiciones
• Menor necesidad de materias primas, implica una menor
explotación y extensión de las canteras, así como una menor
necesidad de abrir otras nuevas, con el correspondiente menor
deterioro paisajístico y ambiental, y también con una más fácil y
menos costosa restauración del terreno en zonas de canteras en
explotación o agotadas y abandonadas, y de escombreras.
• El aprovechamiento de escorias, cenizas, esquistos, etc., elimina o
reduce su acumulación en escombreras o ahorra el gasto de su
transporte y vertido en el mar o en otras partes. Esto evita la
ocupación de terreno, con el inconveniente adicional del deterioro
del paisaje a que las escombreras dan lugar.
• En el orden técnico, el menor consumo de combustible en el
horno da lugar a un volumen más reducido de gases de
combustión y de emisiones de dióxido de carbono y de azufre,
de óxidos de nitrógeno y, eventualmente, de monóxido de carbono
a la atmósfera, con la consiguiente menor contaminación de ésta.
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Ligantes: Cementos
: Cementos
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– Ventajas de añadir en fabricación y no en hormigonera
• La granulometría del conjunto cemento más ceniza (más los finos
del árido) es mas adecuada.
• También hay que tener en cuenta el riesgo de heterogeneidad en
los materiales mezclados en hormigonera de central o de obra, en
relación con las mezclas hechas en fábricas de cemento. En
efecto, el tiempo de mezcla de la ceniza y el cemento de un
molino de fábrica es del orden de 10 a 30 veces mayor que el
tiempo de mezcla de ambos en una hormigonera.
• A esto hay que añadir el peligro de confundir la ceniza y el
cemento en los silos o almacenamientos de obra, cosa que, por
poco probable que pueda parecer, ha sucedido realmente en
algunos casos bien localizados.
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Ligantes: Cementos
: Cementos
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• Aditivos
– Son sustancias o productos que, incorporados al cemento en una
proporción no superior al 1% en masa, producen la modificación de
su comportamiento para facilitar los procesos de fabricación o
mejorar las propiedades y el comportamiento de los cementos. No
corrosión y no pueden afectar desfavorablemente al resto de
propiedades.

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Ligantes: Cementos
: Cementos
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1.- Introducción
1.2.- Historia
2.3.- Yeso
4.- Propiedades
4.1.- Químicas
4.2.5.- Expansión
4.2.6.- Retracción
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: Cementos
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3- Fabricación del cemento.
– materias primasÆcrudoÆclínkerÆcemento
– El proceso de fabricación del cemento comprende las ss. etapas:
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: Cementos
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Ligantes: Cementos
: Cementos
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– Extracción: la materia prima se extrae de canteras o minas y según
la dureza y ubicación del material, el sistema de explotación y
equipos varía. Las materias primas fundamentales son las rocas
calcáreas y las arcillas que se extraen de yacimientos a cielo abierto,
los materiales correctores, en caso de ser necesarios (yeso y
carbón).
– Trituración: una vez extraída en la propia cantera es reducida a
tamaños que puedan ser procesados
• Trituración primaria: reducción a tamaños inferiores a los 10 cm.
• Trituración secundaria: reducción a tamaños inferiores a 2,5 cm
3- Fabricación del cemento. Obtención materias primas

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Ligantes: Cementos
: Cementos
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53
– La preparación del crudo puede efectuarse por vía seca o vía húmeda.
La elección de una vía u otra vendrá condicionada por toda una serie de
factores económicos, ecológicos e incluso nacionales o locales. Hoy la
tendencia en Europa es hacia la vía seca, principalmente por el menor
consumo energético
3- Fabricación del cemento. Obtención crudo
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: Cementos
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• Molienda seca: El material triturado se seca pues su humedad
dificulta la posterior molienda. La trituración y secado son
independientes para cada materia prima, pero en este paso se
introducen en un molino conjunto (dosificando)
• Homogeneización: el producto de la molienda se lleva a un silo
homogeneizador, donde un sistema mezcla el material para mejorar
su uniformidad y lo deposita un silos de almacenamiento. De los
silos se transporta a la unidad de calcinación
– Está indicado para materias que
exigirían grandes proporciones de
agua (margas) o para climas
secos y cálidos. El control químico
es más eficiente y el consumo de
energía menor, ya que al no tener
que eliminar el agua añadida los
hornos son más cortos y el clínker
requiere menos tiempo sometido a
las altas Tª.
3- Fabricación del cemento. Obtención crudo
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• Molienda húmeda: tanques separados para cal molida y la arcilla,
agitándose la pasta por medio de unos brazos giratorios de los que
cuelgan unos rastrillos
• Homogeneización: Las dos mezclas se bombean en las
proporciones prefijadas a unos silos de almacenamiento. La pasta
resultante homogeneizada tiene de un 35 a un 50% de agua y con
ella se alimenta el horno, siempre de tipo rotatorio.
– El proceso está indicado
para ciertas materias
blandas, como la creta, ya
que su alta humedad y su
estructura esponjosa
impiden un secado
perfecto, o para materias
primas cuyo contenido de
impurezas sólo puedan
separarse correctamente
por lavado.
3- Fabricación del cemento. Obtención crudo.
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3- Fabricación del cemento. Obtención clinker
– Cocción
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– Hornos del clinker
• Historia.
• Ventajas / Inconvenientes
• Características:
– cilindro metálico revestido interiormente de material refractario.
– La longitud puede sobrepasar los 150 m, con Ø de hasta 4.5 m
– Está inclinado ligeramente (2 al 5%)
– Gira a velocidad lenta (100 a 180 r p h, función de Ø e inclinación).
– La carga suele cubrir únicamente el 10-12% de la sección interior.
• Funcionamiento
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• Horno
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: Cementos
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Intercambiador
de calor

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Ligantes: Cementos
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– Solidificación: desde los 1500º C hasta los 1000º C.
• En esta fase se forma por completo la estructura y composición
definitiva del clínker, en la cual figuran C3S, C2S, C4AF, C3A, la
fase vítrea y los componentes secundarios
• El clínker sale del horno rotatorio en forma de granos pétreos,
menudos, de color gris oscuro o gris verdoso.
3- Fabricación del cemento. Obtención del clinker
• El proceso de cocción exige una
atmósfera oxidante dentro del
horno, ya que en caso contrario
se obtiene un clínker de color
pardo (en vez de gris verdoso) y
el cemento resultante presenta
un fraguado más rápido y
resistencias más bajas.
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: Cementos
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• Enfriamiento: La descarga del horno se produce en forma continua,
experimentando un enfriamiento (de 1000 a 100º C) que debe ser
rápido, utilizándose para ello sistemas enfriadores …
3- Fabricación del cemento. Obtención del clinker
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Ligantes: Cementos
: Cementos
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– La molienda
• El proceso de fabricación de cemento termina con la molienda
conjunta de clínker, yeso y "adiciones".
– Llevan un estricto control de Tª
a fin de no alcanzar los 70ºC (falso fraguado).
• 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
3- Fabricación del cemento. Obtención del cemento
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Ligantes: Cementos
: Cementos
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– El almacén
• En función de la composición, la resistencia y otras características
adicionales, el cemento es clasificado en distintos tipos y clases y a
granel se almacena en silos para ser ensacado o cargado a granel
• En obra el cemento se almacena en silos
cerrados si el suministro ha sido a granel y si
ha sido ensacado, en almacenes bien
ventilados y sobre tarimas de madera que
los aísle del suelo.
• Si el tiempo de
almacenamiento supera el
recomendado, se debe
comprobar si las
características se
conservan para lo que 20
días antes de usarlo, se
deben someter a ensayos.
3- Fabricación del cemento. Obtención del cemento

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Ligantes: Cementos
: Cementos
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3- Fabricación del cemento. Vía seca
13 Molino de Cemento
14 Silo de Cemento
15 Despacho
16 Despacho a Granel
17 Ensacado
18 Despacho en Sacos
19 Muelle Barcos
6 Filtro Electroestático
7 Silos de Homogeneización
8 Almacenamiento
9 Torre de Precalentamiento
10 Horno Rotatorio
11 Enfriador
12 Silos de Clínker
Leyenda:
1 Canteras
2 Trituradora
3 Patio Materias Primas y
Prehomogeneización
4 Tolva
5 Molino de Crudo
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Ligantes: Cementos
: Cementos
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3- Fabricación del cemento. Vía húmeda
21 Molino
22 Material Fino
23 Separador de Aire
24 Filtro
25 Silos de Almacén
26 Despacho
27 Despacho a Granel
28 Ensacado
29 Despacho en Sacos
30 Despacho en Barco
11 Balsas de Premezclado
12 Chimenea
13 Electro Filtro
14 Horno Rotatorio
15 Enfriador del Clínker
16 Quemador
17 Depósito Clínker y Yeso
18 Yeso
19 Dosificación
20 Material Grueso
1 Canteras
2 Trituración Primaria
3 Tamizado
4 Trituración Secundaria
5 Finos
6 Almacenamiento Material
7 Dosificación
8 Molino
9 Adición de Agua
10 Silos
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Ligantes: Cementos
: Cementos
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Ligantes: Cementos
: Cementos
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Ligantes: Cementos
: Cementos
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Ligantes: Cementos
: Cementos
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Ligantes: Cementos
: Cementos
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Ligantes: Cementos
: Cementos
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Ligantes: Cementos
: Cementos
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Ligantes: Cementos
: Cementos
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Fábrica de Anorga
(Guipúzcoa)
Fábrica de
Arrigorriaga
(Vizcaya)
Fábrica de
Hontoria
(Palencia)
Fábrica de Oural
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Ligantes: Cementos
: Cementos
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1.- Introducción
1.2.- Historia
2.3.- Yeso
4.- Propiedades
4.1.- Químicas
4.2.5.- Expansión
4.2.6.- Retracción
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Ligantes: Cementos
: Cementos
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4- Propiedades. Químicas.
• Pérdida por calcinación
– La pérdida por calcinación se determina calentando una muestra de
cemento de peso conocido a 900 ºC a 1000ºC hasta que se obtenga un
peso constante. Se determina entonces la pérdida en peso de la
muestra. Normalmente una pérdida por calcinación elevada indica
prehidratación y carbonatación, que pueden ser causadas por un
almacenamiento prolongado e inadecuado o por adulteraciones durante
el transporte y la descarga.
– Corresponde a:
• el agua de cristalización del yeso empleado como regulador +
• posibles impurezas de naturaleza arcillosa que acompañen al yeso +
• el propio clínker que finamente molido es sensible a la humedad y al
anhídrido carbónico del aire que lo meteorizan (Æ la cal libre se
hidrata y carbonata Æ aumenta la estabilidad del cemento, pero si la
meteorización es prolongada Æ disminución de las resistencias)

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Ligantes: Cementos
: Cementos
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4- Propiedades. Químicas.
• Residuo insoluble
– Residuo insoluble: Porcentaje de cemento, en peso, que tratado con
ácido clorhídrico y carbonato de sodio queda sin disolverse en él.
– Por Cocción defectuosa. Sustancias que acompañan al yeso.
Adulteración en la composición del cemento.
– Puede indicar adulteración del cemento con materias ricas en sílice.
• Composición química
– Sulfatos: dan lugar a cementos
expansivos.
– Cloruros: superado el límite Æ
corrosión
• Puzolanicidad:
– Cementos puzolánicos: capacidad
para formación de silicatos (fc)
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Ligantes: Cementos
: Cementos
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4- Propiedades. Hidratación del clínker de Pórtland
• Hidratación
– El endurecimiento hidráulico del cemento, es debido a la hidratación de
los silicatos cálcicos, si bien pueden participar otros compuestos
químicos como los aluminatos.
– Al mezclar el clínker de Pórtland con el agua, los silicatos y los
aluminatos se hidratan formándose una masa rígida (Pórtland
endurecido) Æ formándose silicatos y aluminatos hidratados y
reacciones de hidrólisis con formación de hidróxido cálcico.
– Una vez que los compuestos principales se han hidratado son
estables, de aquí la insolubilidad en agua del cemento endurecido.
Solubles No solubles
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– Teorías de hidratación:
• “Teoría cristaloide” de Le Chatelier: los constituyentes del cemento
se disuelven en el agua, de acuerdo con su grado de solubilidad,
siendo los anhidros más solubles que los hidratados. Considera que
los hidratados van cristalizando separándose tal cual aumenta la
disolución de los anhidros que al hidratarse cristalizan de nuevo
dando lugar a que otros anhidros vayan disolviéndose. Æ
precipitación de los compuestos hidratados, con la formación de
cristales entreverados entre si que desarrollen fuerzas de
adherencia, las que producen el endurecimiento de la pasta
Disolución Æ hidratación Æ precipitación Æ cristalización Æ adherencia
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Ligantes: Cementos
: Cementos
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• “Teoría coloidal” de Michaelis: endurecimiento superficial de un gel
formado a partir de dichos compuestos hidratados. Según esta se
considera que se forma un coloide. Los compuestos anhidros se
hidratan y los silicatos hidratados precipitan en forma de gel que
van rellenando los huecos existentes entre los cristales formados en
la hidratación del C3A y del CaO, dando lugar al endurecimiento de
la pasta a la vez que va cediendo agua para continuar la hidratación
de los otros compuestos anhidros.
Coloide Æ hidratación Æ precipitación Æ gel coloidal Æ absorción de agua

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– Hidratación de los silicatos
• El C2S: reacciona lentamente, actúa
sobre la fc final.
2C2S + 4H = gel(S2C3H3) + CH.
2(2CaO.SiO2) + 4H2O Æ 2SiO2.3CaO.3H2O + Ca(OH)2
• El C3S: se encuentra en pequeñas
cantidades. Reacciona rápidamente,
actúa sobre la fc a primeras horas y a
edad temprana del hormigón (hasta 28
días),
2C3S + 6H = gel(S2C3H3) + 3CH
2(3CaO.SiO2) + 6H2O Æ 2SiO2.3CaO.3H2O + 3Ca(OH)2
(silicatos bicálcico y tricálcico) + (agua) Æ (silicatos
de calcio hidratados o gel de tobermorita, o gel
de cemento) + Ca(OH)2 (hidróxido de calcio o
Portlandita).
Silicatos + agua Æ tobermorita (bisilicato tricálcico
trihidratado) + Portlandita
Tobermorita
(Silicatos de Calcio hidratados)
Portlandita
(Hidróxido de Calcio)
ÑA
Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
84
84
– Hidratación de aluminatos
• C3A (menos cantidad que silicatos): reacciona muy rápido
(“fraguado relámpago”). Para evitarlo Æ retardador de fraguado
(yeso) que disminuye su solubilidad. Contribuye muy poco a las fc,
y solo en los primeros momentos. El que no ha reaccionado Æ
ataque por sulfatos.
Aluminato tricálcico+sulfato de calcio+agua Æ sal de Candlot (ettringita)
(3CaO.Al2O3)+3(CaSO4.2H2O)+26H2O Æ 3CaO.Al2O3.3(CaSO4).32H2O
C3A + 3CS2H + 26H = C3A.3CS.32H
Cristales de Ettringita
• C4AF: coloración del cemento.
(4CaO.Al2O3Fe2O3)+2Ca(OH)2 +10H2O Æ
3CaO.Al2O3.6H2O +3CaO.Fe2O3.6H2O Æ
6CaO.Al2O3.Fe2O3.12H2O
C4AF + 3Ca(OH)2 + 10H = C3A6H + C3F6H =
C6AF12H
aluminatos de calcio hidratados cristalizados +
ferrito de calcio hidratado amorfo Æ
ferroaluminatro cálcico hidratado

ÑA
Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
85
85
2
Silicatos:
Silicatos+agua Æ tobermorita
(bisilicato tricálcico
trihidratado) + Portlandita
Aluminatos:
Aluminato tricálcico+sulfato de
calcio+agua Æ sal de
Candlot (ettringita)
Otras (hidrólisis):
CaO+H2O Æ Ca(OH)2
MgO + H2O Æ Mg(OH)2
ÑA
Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
86
86
– Productos de la hidratación
• La tobermoritas (C3S2H3): hidratación de silicatos
– Responsables del desarrollo de fc y durabilidad
• La Portlandita (CH): hidratación de silicatos
– Muy poco resistente, es vulnerable a la presencia de aguas puras,
sulfatos y otros agentes; pero fundamental en la protección de las
armaduras frente a la corrosión debido al alto nivel alcalino que
aporta al hormigón (aproximadamente un pH = 12,5).
– Para un mismo peso de silicatos la cantidad de Portlandita producida
es mayor en el caso de la hidratación del C3S que cuando se hidrata
el C2S.
• Ferroaluminato tetracálcico hidratado (C6AFH12): hidratación
C4AF+CH
• Ettringita (C3A3SCH32): hidratación de C3A con yeso
– expansiva (aumento de volumen de dos veces y media) Æ el
hormigón se fisura haciendo que penetre el agua agresiva Æ
destrucción. En este caso se deben usar cementos con bajo
contenido en C3A.
ÑA
Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
87
87
– Factores que influyen en la hidratación
• Composición del cemento, presencia de adiciones
• Tª de la pasta: favorece la hidratación pero perjudica las resistencias
(formaciones fibrosas de mayor densidad pero menor longitud).
• La relación a/cemento:
– El agua favorece que la hidratación se continúe más tiempo. Si no hay
agua suf. Æ posible evaporación e interrumpción de la hidratación (Æ<
resistencias)
– Hace falta agua para hidratación cemento anhidro (0.23) y para que la
difusión pueda tener lugar. Esto, realmente, ocurre cuando la relación
a/c en la pasta es del orden de 0.35-0.40 en peso.
• Finura de cemento: la hidratación nunca es completa. Se ha
comprobado que después de mucho tiempo aún existen
componentes sin hidratar (una partícula de un Ø entre 15 y 30
micras, a los 90 días se ha hidratado en una profundidad de 5
micras, partículas > de 50 micras no llegan a hidratarse por
completo).
ÑA
Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
88
88

ÑA
Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
89
89
CASH, CAFH
– sólidos
(10 a 50
(10 a 50 nm
nm)
)
-
- Agua absorci
Agua absorció
ón (
n (á
árido)
rido)
ÑA
Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
90
90
– poros
1A=10-10 m
0,0005 a 0,0025 micras
0,01 a 0,05 micras
50 micras
ÑA
Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
91
91
– agua
ÑA
Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
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92

ÑA
Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
93
93
Tipos y tamaño de poros
ÑA
Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
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94
ÑA
Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
95
95
4- Propiedades. Fraguado y endurecimiento
• Fraguado y endurecimiento
– Al amasar el cemento + agua se forma una pasta que mantiene su
fluidez durante cierto tiempo, después pierde fluidez volviéndose
rígida y aumenta su resistencia.
– En este proceso diferenciamos, de forma convencional, dos etapas:
• Fraguado: durante el fraguado la pasta pierde su plasticidad y
trabajabilidad llegando a adquirir algo de resistencia
• Endurecimiento: durante el endurecimiento se produce un
aumento progresivo de fc que se prolonga a lo largo del tiempo.
Cristales
formados tras
3 horas de
hidratación
Cristales
formados tras
10 horas de
hidratación
ÑA
Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
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96
– Fraguado:
• El fraguado va acompañado de desprendimiento de calor; al
principio elevación fuerte de Tª seguida de un fuerte descenso con
un mínimo y luego, un pico (final del fraguado).
• Fraguado: desde inicio rigidez hasta pérdida total de fluidez. Se
distinguen el tiempo de “principio de fraguado” y el tiempo de “fin
de fraguado” (determinan el periodo durante el cual la pasta
permanece fluida, es trabajable).
– El principio se caracteriza por iniciarse la rigidez de la pasta
– El final por la pérdida prácticamente total de la fluidez.
– Endurecimiento:
• ganancia progresiva de resistencias de una pasta fraguada y
queda regulado por la naturaleza y estructura de las películas
coloidales que recubren los granos y que avanzan hacia el núcleo
en la hidratación.

ÑA
Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
97
97
– Determinación del principio y final de fraguado
• “La pasta de consistencia normal”
– Se amasan 500g de cemento con agua estimada.
– Se llena un molde troncocónico
– Sobre la mezcla moldeada se coloca una sonda cilíndrica
– A los 30s de haber amasado se deja que la sonda penetre durante 30s.
» Agua de consistencia normal: penetración hasta 6 mm del fondo.
• Tiempos de fraguado
– Principio de fraguado: tiempo, medido con una precisión de 5min
(mediciones cada 10 min), desde el que termina la adición de agua al
cemento y la penetración de la aguja se quede entre 4±1 mm del fondo.
– Se invierte el molde lleno usado sobre la placa base a fin de efectuar
esta parte del ensayo sobre una cara nueva
– Final de fraguado: tiempo, medido con una precisión de 15min
(mediciones cada 30 min), desde el que termina la adición de agua al
cemento y la penetración de la aguja (con accesorio anular para pocas
penetraciones) penetra solamente 0,5 mm
ÑA
Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
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98
ÑA
Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
99
99
– Factores que influyen en el fraguado
• Es frecuente confundir los términos
fraguado y endurecimiento cuando
en realidad son dos fenómenos
distintos y hasta tal punto lo son
que pueden existir cementos de
fraguado lento y de endurecimiento
rápido.
• En la velocidad de fraguado y
endurecimiento entran en juego:
– Composición del cemento
– Temperatura del agua de
amasado.
– Finura de molido del cemento.
– Presencia o no de materias
orgánicas e inorgánicas.
– Presencia de aditivos.
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Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
100
100
– Falso fraguado
• Prematura rigidización de la pasta a los pocos min. del amasado.
• Causas del falso fraguado
– Accidental deshidratación del yeso al molerlo con el clínker en el
molino de cemento (debida a elevación excesiva de Tª). El dihidrato
Æ hemihidrato o anhidrita y al mezclar cemento+agua se produce
una hidratación rápida de estos agarrotándose la pasta.
– Carbonatación de los álcalis del cemento durante el almacenaje. Los
carbonatos alcalinos formados reaccionan con la Portlandita liberada
en la hidratación del C3S formando carbonato cálcico que rigidiza la
pasta
• Características del falso fraguado
– No hay desprendimiento apreciable de calor.
– La masa recupera su plasticidad inicial si se sigue amasando. No
debe adicionarse más cantidad de agua por resistencias.
– Fraguado relámpago: producido por hidratación del C3A.

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Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
101
101
• Calor de hidratación :
– Cantidad de calor en calorías por gramo de cemento no hidratado,
desarrollado por una hidratación completa a una Tª dada.
– El calor de hidratación de 1 gramo de cemento :
• a 3 días CH/g = 98 (C3S) + 20 (C2S) + 170 (C3A) + 29 (C4AF)
• a 1 año CH/g = 136 (C3S) + 62 (C2S) + 200 (C3A) + 90 (C4AF)
– La velocidad de desarrollo depende :
• Composición y Temperatura, Finura
4- Propiedades. Calor de hidratación.
• Cementos bajo calor hidratación : < 272 J/g o 65 Cal/g)
según calorímetro de Lagavant (UNE 80:118:1986EX)
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Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
102
102
4- Propiedades. Finura de molido.
• Finura de molido
– Ligada al valor hidráulico: influye en la velocidad de las reacciones
químicas durante su fraguado y primer endurecimiento.
– Al entrar en contacto con el agua, los granos de cemento se hidratan
sólo en una profundidad de 0,01 mm (núcleo prácticamente inerte).
– Lo deseable es que un cemento alcance sus fc por la calidad del
clínker más que por la finura. La nueva normativa no incluye en sus
Pliegos prescripciones para la finura.
– Ventajas e inconvenientes: las fc aumentan con la finura, situación de
compromiso: el cemento debe estar finamente molido, pero no en
exceso.
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Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
103
103
– Ventajas e inconvenientes de la finura de molido
• Ventajas de la finura
– Mejora de la reactividad: hidratación en superficie de partículas Æ
cuanto más finas mayor superficie por unidad de peso al agua Æ
mayor rapidez de hidratación Æ y el desarrollo de resistencias.
• Inconvenientes de la finura:
– Mayor costo molienda.
– Hay que aumentar la cantidad de yeso debido a la mayor cantidad
de C3A disponible para hidratarse.
– Mayor demanda de agua de amasado.
– Calor de fraguado son muy altos (propensión a la fisuración y mayor
exudación) Æ retracción
– El conglomerante resulta ser más susceptible a la meteorización
(envejecimiento) tras un almacenamiento prolongado,
– Disminuye su resistencia a la aguas agresivas.
– Reacciones más enérgicas de sus álcalis con los áridos reactivos.
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Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
104
104
– Determinación de la finura de molido
• Para su determinación existen varios
métodos de ensayo:
– El más conocido es el de la superficie
específica Blaine. Consiste en determinar
la superficie de un gramo de cemento
cuyas partículas estuviesen totalmente
sueltas.
» La superficie específica Blaine de los
distintos cementos está
comprendida, generalmente, entre
2500 y 4000 cm2/g (permeabilímetro
de Baline).
– Tamizado en seco y húmedo:
» aproximadamente del 85% al 95%
de las partículas de cemento son
menores de 45 micras.

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Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
105
105
4- Propiedades. Expansión
• Expansión
– Expansión: aumento de volumen de las pastas de cemento
endurecidas y que puede provocar la destrucción de las mismas.
– Tal expansión puede tener lugar debido a una hidratación retardada o
lenta, o a otra reacción de algún compuesto presente en el cemento
endurecido, particularmente cal libre, magnesia o sulfato de calcio.
– Expansión debida a cal libre.
• Si las materias primas adicionadas al horno contienen más cal de
la que puede combinarse, el exceso permanecerá en estado libre.
• Esta cal fuertemente calcinada se hidrata sólo en forma muy lenta
y, puesto que la cal apagada ocupa un volumen más grande que
el óxido de calcio original, se produce una expansión.
• La cal adicionada al cemento con posterioridad a su fabricación,
no produce variaciones de volumen, debido a que se hidrata
rápidamente, antes de que la pasta haya fraguado.
ÑA
Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
106
106
– Expansión debida al MgO libre.
• Reacciona de manera similar a la cal libre.
– Expansión debida al Sulfato de Calcio.
• Recodaremos que un hidrato de sulfato de calcio, el yeso, se
adiciona al clinker del cemento para prevenir un fraguado
relámpago; sin embargo, si el contenido de yeso sobrepasa la
cantidad que puede reaccionar con el C3A durante el fraguado, se
presentará una variación de volumen en forma de expansión lenta.
• Se forma sulfo-aluminato de calcio (ettringita) cuando la pasta está
endurecida, produciendo tensiones internas por expansión.
• El ataque por sulfatos es debido principalmente a las expansiones
que se producen en las siguiente reacciones :
– C3A + sal de sulfato → sulfoaluminato de calcio (ettringita) Æ
(aumento de volumen xx%)
– Ca(OH)2 + sal de sulfato → yeso Æ(aumento de volumen xx%)
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Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
107
107
• Consiste en un pequeño molde
cilíndrico abierto por una generatriz y
terminado por dos agujas para
amplificar la expansión.
• Se rellena con la pasta de cemento y
se mantiene 24 horas en cámara
húmeda.
• Se mide la separación de las agujas.
• Se sumerge el molde en agua en
– Determinación de la expansión
• Dado que las expansiones pueden aparecer a los meses, e incluso
años, es preciso conocer el valor de estas con anterioridad a uso
para prevención fisuración (agujas de Le Chatelier).
ebullición durante 3 horas (para forzar la expansión diferida )
• Se mide la separación de las agujas
• el aumento de la distancia de las dos puntas de las agujas:
expansión: < 10mm.
ÑA
Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
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108
4- Propiedades. Retracción y entumecimiento
• Retracciones:
– Reducciones de volumen que pueden originar fuertes tensiones de
tracción en las pastas llegando a fisurarlas con las consecuencias
negativas que este efecto puede tener en los morteros y hormigones.
– Retracción plástica:
• Cuando pasta en estado plástico (antes de fin de fraguado).
• Cuando la velocidad de evaporación del agua superficial excede a
la de migración desde el interior a la superficie.
• Aparecen tensiones que dan lugar a una retracción lateral que
puede provocar fisuración.
• Se va incrementando por la acción del viento y de las altas Tª
• La reducción de volumen suele ser del orden del 1% del volumen
absoluto de cemento seco en la mezcla.
– Endógena
• Tras el fraguado: endurecimiento (sin pérdida de agua)

ÑA
Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
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109
4- Propiedades. Retracción y entumecimiento
– Retracción de secado: es la más importante y si se produce Æ
fisuras. Por ello debe mantenerse un grado de humedad elevado
durante los primeros días de la vida (si saturada Æ entumecimiento).
• A partir del primer día (ya endurecido)
• Debida a una pérdida de agua en la pasta endurecida.
• Es resultado de cambios físicos en los productos del gel de
hidratación.
– Retracción por carbonatación: endurecido
• Provocada por la reacción del CO2 del aire y los constituyentes
hidratados.
• Un factor acelerante de las reacciones de carbonatación es la
humedad, alcanzándose la carbonatación máxima para una
humedad relativa aproximada del 60% y siendo despreciable para
valores inferiores al 5% y cercanos al 100%.
• La carbonatación de las pastas aumenta las resistencias
mecánicas de la misma así como su impermeabilidad.
ÑA
Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
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110
4- Propiedades. Resistencias
• Resistencias
– Se consiguen al amasar con agua.
Ligada a la del hormigón.
– Factores que influyen:
• Su constitución mineralógica: tanto
más alta, especialmente en los
primeros días, cuanto mayor C3S
ÑA
Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
111
111
– Los dos principales encargados de
la resistencia del cemento
hidratado son el C3S y el C2S
» C3S contribuye más al
desarrollo de la fc durante las
primeras 4 semanas (80%
reacciona 10 días)
» C2S influye en el incremento
posterior de la resistencia
(80% reacciona 100 días)
» Al cabo de aprox. un año, los
dos contribuyen en forma
aprox. igual.
– C3A: contribuye del primer al tercer
día (80% reacciona en 6 días)
– C4AF: no contribuye (80%
reacciona en 50 días)
No ha sido
posible
predecir la
resistencia
del cemento
hidratado
con base en
su
composición.
ÑA
Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
112
112
• el tipo y proporción de adiciones
• la finura del molido; el desarrollo de
resistencias es función lineal, dentro
de unos límites, de la superficie
específica del cemento.
• Evoluciona con el tiempo (depende
mucho del tipo de cemento).
• La relación agua / cemento
• la temperatura de curado

ÑA
Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
113
113
– Determinación de la resistencia:
• Resistencias del cemento a flexotracción y a compresión a través
de las de un mortero formado por una parte de cemento y tres de
arena, en peso, y con una relación agua / cemento de 0,5.
– La arena normalizada a emplear es silícea y su granulometría está
comprendida dentro de un huso granulométrico, oscilando los
tamaños entre 0,80 y 2,00 mm.
• El amasado, compactación y curado se encuentra normalizado.
• La medida de las resistencias se puede
hacer a las edades de 2, 7, 28 y 90 días
sobre tres probetas prismáticas de 40 x 40 x
160 mm para cada edad, que se rompen a
– flexotracción, con carga centrada y apoyos a
100 mm,
– compresión las dos mitades resultantes del
ensayo anterior por intermedio de dos
placas de acero 40 x 40 mm2
ÑA
Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
114
114
6.1.- Comunes
6.2.- Otros
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Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
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115
5- Clasificación.
– La Norma UNE 197-1 para cementos comunes vigente ya en todos los
países miembros de la UE. Se añade un anejo para incorporar a los
cementos de bajo calor de hidratación (UNE 197-1/A1). En la parte 4
(UNE 197-4) se recoge un cemento de baja resistencia inicial
– Las Normas UNE 80303 cementos con características adicionales:
• la Norma UNE 80303-1, cementos resistentes a los sulfatos,
• la Norma UNE 80303- 2, cementos resistentes al agua de mar.
– La Norma UNE 80307, cementos para usos especiales
– La Norma UNE EN 14216: cementos especiales de muy bajo calor de
hidratación
– La Norma UNE EN 413-1: cementos de albañilería
– La Norma UNE 80305, cementos blancos
– La Norma UNE 80310 cementos de aluminato de calcio.
ÑA
Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
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116
5- Clasificación. UNE 197-1 Comunes
– Son los llamados "cementos comunes", de los tipos I a V según el
contenido de la adición o mezcla de adiciones presentes en el cemento.
–A todos los tipos se les pueden
corresponder alguna de las clases de
resistencia expresadas en MPa o
N/mm2: 32.5, 42.5 y 52.5 a 28 días,
en sus variantes resistencia inicial
normal N, y alta resistencia inicial R,
ésta a edades cortas de 2 ó 7 días.
Adicionalmente pueden ser de bajo
calor de hidratación (LH) <270 J/gr

ÑA
Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
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117
– Estos se dividen en
subtipos, según contenido
creciente de adición: A, B o
C. Adiciones + K:
• "componentes
principales" proporción
> a 5 %.
• "componentes
minoritarios" <= 5 %,.
– De este modo, los tipos y
subtipos de los cementos,
en función de las adiciones
que contengan, quedan
constituidos como muestra
el cuadro
ÑA
Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
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118
5- Clasificación. UNE-EN 197-1 Comunes
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Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
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119
• Cementos portland: CEM I y CEM II
– CEM I: portland puro con más de un 95% de clinker.
– Los CEM II: incorporan adiciones en porcentajes inferiores
al 35%. Dos variedades, la A (con adiciones de todo tipo en
porcentajes inferiores al 20%) y la B (con adiciones entre el
20 y el 35%). Como excepción se encuentra el cemento
con humo de sílice (adición limitada al máximo del 10%)
5- Clasificación: UNE 197-1 Comunes
– Campos de aplicación
• CEM I: cuando se pretenda evitar corrosión
(pretensado o alta resistencia). Como desprenden
gran cantidad de calor de hidratación, también para
climas fríos
• CEM II: excepto en lo que se refiere a corrosión,
son preferibles a los anteriores: mejor durabilidad,
menor calor de hidratación, menor retracción.
Torre de Cristal
(Madrid)
ÑA
Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
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120
• Cementos de alto horno: CEM III
– En Norma: CEM III/A, escoria entre 36 y 65%, CEM III/B, entre 66 y
80% y CEM III/C, entre 81 y 95%.
– La actividad hidráulica de las escorias permite que su proporción en los
CEM III de la nueva Norma pueda alcanzar el 95% (anterior < al 80%).
– Por su bajo contenido en clínker, no contienen C3A Æ poco calor de
hidratación + no son atacables por sulfatos ni agua de mar Æ los CEM
III/B, y los CEM III/C son siempre SR y MR. Reducen Portlandita
– Por el contrario, desarrollo de resistencias lentamente.
• Reducción Portlandita Æ no es disuelta por agua Æ buen
comportamiento frente a aguas muy puras o débilmente ácidas.
• Su buen comportamiento ante agentes agresivos permite utilizarlos
en cimentaciones y en obras marítimas, sobre todo, SR, y MR.
• Su bajo calor de hidratación los hace muy adecuados para el
hormigonado de grandes masas y con temperaturas altas.
• No aptos para pretensado. Ni poco recubrimiento
5- Clasificación: UNE 197-1 Comunes

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Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
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Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
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122
• Cementos puzolánicos: CEM IV
– En norma: CEM IV, molienda de clínker y puzolana. Los CEM IV/A
entre el 11% y el 35% y los CEM IV/B entre el 36% y el 55%.
• La puzolana puede ser cualquiera o una mezcla (D < 10%)
• El fabricante garantizará cumplimiento del ensayo de puzolanidad.
• C3A Æ utilización en obras marítimas,
tuberías, cimentaciones Æ sulfatos
• portlandita Æ depósitos en contacto con
aguas aguas puras o ligeramente ácidas
• Desprendimiento de calor lento Æ
hormigonado caluroso y obras masivas
(presas y grandes cimentaciones).
• Donde no se exija un desarrollo muy rápido
de resistencias a corto plazo.
• No en pretensado ni poco recubrimiento
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Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
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123
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Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
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124
• Cemento compuesto: CEM V
– Se compone de clínker, escoria de alto horno y materiales puzolánicos.
• Presenta características similares a los de alto horno tipo A y a los
puzolánicos tipo A.
• Propiedades de los cementos comunes

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Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
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125
• Propiedades de los cementos comunes
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Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
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126
• Cementos de bajo calor de hidratación (LH)
– Aquéllos de entre los comunes que a 7 días
desarrollan una energía térmica < 272 J/g (65 cal/gr)
Æmenores proporciones de clínker y mayores de
adiciones.
• Hormigonado en tiempo calurosoÆ menor
retracción plástica.
• Obras de choque térmico ante un
enfriamiento rápido –por ejemplo,
nocturno, tras de un hormigonado
vespertinoÆ menor retracción.
• En especial cuando esto ocurre con
hormigones de baja fct y poco deformables
–relativamente alto E (ej. grandes masas
de hormigón –como los macizos de presas
y de grandes cimentaciones
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Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
127
127
• Ejemplos designación cementos comunes
– Cemento Pórtland con clase de resistencia 42.5 y elevada resistencia inicial:
Cemento Pórtland UNE-EN 197-1 CEM I 42.5 R
– Cemento Pórtland mixto conteniendo escoria de horno alto S, ceniza volante V
y caliza LL, subtipo A, con clase de resistencia 32.5 y resistencia inicial
elevada: Cemento Pórtland Mixto UNE-EN 197-1 CEM II/A-M (S-V-L) 32.5 R
– Cemento con escorias de horno alto S, subtipo C, con clase de resistencia 32.5
y resistencia inicial ordinaria: Cemento con Escoria UNE-EN 197-1 CEM III/C
32.5 N
– Cemento puzolánico con humo de sílice D y puzolana natural P, subtipo A, con
clase de resistencia 42. 5 y resistencia inicial ordinaria: Cemento Puzolánico
UNE-EN 197-1 CEM IV/A (D-P) 42.5 N
– Cemento compuesto con escoria de horno alto S y ceniza volante silícea V,
subtipo A, con clase de resistencia 32.5 y resistencia inicial ordinaria: Cemento
Compuesto UNE-EN 197-1 CEM V/A (S-V) 32.5 N
– Cemento Pórtland con escoria de horno alto S, subtipo B, con clase de
resistencia 42.5, resistencia inicial ordinaria y bajo calor de hidratación:
Cemento Pórtland con Escoria UNE-EN 197-1 CEM II/B-S 42.5 N - LH
ÑA
Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
128
128
• Cementos de alto horno de baja resistencia inicial
– Los CEM III con resistencia inicial baja debido a finura o composición
– Son aquellos en cuya composición intervienen menores proporciones de
clínker y mayores de adiciones.
– Ejemplo de designación
• Tras resistencia incluyen la letra L: Cemento con escoria de horno
alto de baja resistencia inicial con escorias entre 81 y 95% y clase
resistente 32,5: EN 197-4 CEM III/B 32,5 L
5- Clasificación. UNE 197-4 Escoria+baja resistencia inicial

ÑA
Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
129
129
• Tipos de cementos SR UNE 80303-1:
– De entre todos los cementos comunes, los del Cuadro, siempre que sus
respectivos clínkeres cumplan en cuanto a sus contenidos % en masa
de C3A y de suma de éste y C4AF, los límites señalados.
5- Clasificación: UNE 80303-1 Caract. Adicionales. SR
– No se especifica
límite para CEM III/B
y CEM III/C, en razón
de sus contenidos
altos de escoria de
horno alto son
siempre SR.
– Los SR de esta
norma son también
MR, por cumplir con
condiciones más
exigentes que las de
éstos. Lo recíproco
no
ÑA
Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
130
130
• Tipos de cementos MR UNE 80303-2:
– De los cementos comunes los del Cuadro si sus clínkeres respectivos
satisfacen, en lo que respecta a sus contenidos % en masa de C3A y
de suma de éste y C4AF, los límites indicados.
5- Clasificación: UNE 80303-2 Caract. Adicionales. MR
– Tampoco se señala límite en
el caso de los cementos III/B
y III/C, los cuales son siempre
MR.
– En ambos (SR y MR) se
establecen especificaciones
adicionales a las adiciones
puzolánicas:
• SiO2/(CaO + MgO) > 3,5
• V y P + I 42,5 R/SR
(75/25 cemento/adición)
debe cumplir:
– puzolanicidad a 7 días
– IAR a 28 días >75%
ÑA
Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
131
131
• Campos de aplicación de los SR y MR
– Los SR son utilizables en hormigones que hayan de estar sometidos a
ataques por sulfatos de calcio contenidos en suelos o terrenos Æ se
emplean en cimentaciones en terrenos yesíferos y en obras marítimas
en las que se den circunstancias muy agresivas.
– Los MR se utilizan en obras situadas en ambientes marinos dónde
además de sulfatos hay cloruros. Todos los MR son SR
• Ejemplos designación de los SR y MR
– Cemento Pórtland resistente a sulfatos, con clase de resistencia 42.5 y
resistencia inicial elevada: I 42.5 R/SR UNE 80303-1
– Cemento Pórtland resistente al agua de mar, con escoria de horno alto
S, subtipo A, con clase de resistencia 32.5 y resistencia inicial elevada:
II/A-S 32.5 R/MR UNE 80303-2
5- Clasificación: UNE 80303-1/2 Caract. Adicionales. SR/MR
ÑA
Ligantes
Ligantes: Cementos
: Cementos
132
132
5- Clasificación. UNE 14216. Muy bajo calor H
• Cementos especiales de muy bajo calor de hidratación
– Los cementos de alto horno III, B y C, los cementos puzolánicos IV, A y
B, y los cementos compuestos V, A y B con la característica de muy
bajo calor de hidratación (<220 J/gr ). Por su finura o composición
presentan un proceso de hidratación lento.
• Adecuado para presas y obras en masa de relación superficie
/volumen pequeña. En estas obra la disipación de calor es lenta
dando lugar a grandes gradientes térmicos Æ fisuras.
• Es inadecuado para hormigón armado.
– Ejemplos de designación
• Cemento especial de muy bajo calor de
hidratación con un contenido de escoria
granulada de horno alto entre el 81 y el 95%
y clase resistente 22,5 con muy bajo calor de
hidratación: EN 14216 – VLH III/C 22,5

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