Este documento presenta información sobre los cementos, incluyendo una reseña histórica del uso de cementos en el Perú desde la época del Imperio Inca hasta el siglo XX, definiciones y procesos de fabricación de cementos, tipos de cementos portland y adicionados, y requisitos físicos y químicos de los cementos. También describe las principales fábricas de cemento en el Perú y factores a considerar para elegir el tipo de cemento apropiado para una construcción.

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA
RESIDENTES, SUPERVISORES Y
PROYECTISTAS
TEMA :
CEMENTOS
EXPOSITOR :
Ing. Ana Torre Carrillo
Lima, Noviembre del 2002

2. RESEÑA HISTORICA
IMPERIO INCAICO
Conocimiento de:
 Astronomía
 Trazado y construcción de canales de irrigación
 Edificaciones de piedra y adobe
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3. RESEÑA HISTORICA
COLONIA (Siglo XVI)
 Cal y Arena ( calicanto )
 Cal + Piedras ( Concreto ciclópeo )
Ejm: Puente de Piedra 1608
 Fortificaciones militares
 Conventos, iglesias
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4. RESEÑA HISTORICA
LA REPUBLICA (1820)
 1824 Apsdin ( Calcinación de la caliza )
 1840 Francia ( 1ra fábrica )
 1845 Inglaterra
 1855 Alemania
 1871 E.E.U.U.
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5. RESEÑA HISTORICA
 1915
Primeros hornos de fabricación de cemento
1916 Primera fábrica de cemento en el Perú (CPCP)
1955 – 1975 fábricas de cemento: Chilca, Lima,
Andino, Chiclayo, Pacasmayo, Sur, Yura.
 Edificios importantes:
Palacio de Justicia, Hotel Bolivar,
Club Nacional, Country Club.
SIGLO XX
Terminal marítima del Callao
Pavimentación Av. Venezuela
Pavimentación Av. Costanera
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6. DEFINICIONES
CEMENTANTES
La arcilla
Yeso
Cal
Cementos
Asfaltos
Polímeros
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7. DEFINICIONES
CEMENTOS
Material pulverizado que combinado con agua forma
una pasta capaz de endurecer en el agua y al aire.
CLINKER
Producto obtenido por calcinación de materias primas,
calizas y arcillosas adecuadamente dosificadas.
CEMENTO PORTLAND
Obtenido por la pulverización del clinker con la adición
eventual del sulfato de calcio.
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8. PROCESOS DE FABRICACION
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9. COMPOSICION QUÍMICA DEL CLINKER
Oxido
Componente
Porcentaje Típico Abreviatura
CaO 58% - 67% C
SiO2 16% - 26% S
Al2O3 4% - 8% A
Fe2O3 2% - 5% F
SO3 0.1% - 2.5%
MgO 1% - 5%
K2O y Na2O 0% - 1%
Mn2O3 0% - 3%
TiO2 0% - 0.5%
P2O5 0% - 1.5%
Pérdida x Calcinación 0.5% - 3%
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10. FASES MINERALES DEL CLINKER
Designación Fórmula Abreviatura
Silicato tricálcico 3CaO.SiO2 C3S
Silicato dicálcico 2CaO.SiO2 C2S
Aluminato tricálcico 3CaO.Al2O3 C3A
Ferrito aluminato tetracálcico 4CaO.Al2O3.Fe2O3 C4AF
Cal libre CaO
Magnesia libre (Periclasa) MgO
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11. REQUISITOS FÍSICOS DEL CEMENTO
Requisitos Físicos
Tipo
I II V MS IP ICo
Resistencia la Compresión mín Kg/cm²
3 días
7 días
28 días
120
190
280*
100
170
280*
80
150
210
100
170
280*
130
200
250
130
200
250
Tiempo de fraguado, minutos
Inicial, mínimo
Final, máximo
45
375
45
375
45
375
45
420
45
420
45
420
Expansión en autoclave,
% máximo 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80
Resistencia a los Sulfatos
% máximo de expansión -- -- 0.04*
14 días
0.10
6meses
0.10*
6meses
--
Calor de Hidratación, máx, KJ/Kg
7 días
28 días
--
--
290*
--
--
--
--
--
290*
330*
--
--
* Opcional
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12. REQUISITOS QUÍMICOS DEL CEMENTO
Requisitos Químicos
Tipo
I II V MS IP ICo
Óxido de Magnesio (MgO), máx, % 6.0 6.0 6.0 -- 6.0 6.0
Trióxido de Azufre (SO3), máx, % 3.5 3.0 2.3 -- 4.0 4.0
Pérdida por Ignición, máx, % 3.0 3.0 3.0 -- 5.0 8.0
Residuo Insoluble, máx, % 0.75 0.75 0.75 -- -- --
Aluminato tricálcico (C3A), máx, % -- 8 5 -- -- --
Álcalis equivalentes
( Na2O + 0.658 K2O ), máx, %
0.6* 0.6* 0.6* -- -- --
* Opcional
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13. REQUISITOS OPCIONALES
Características Físicas Opcionales
Tipo
I II III IV V
Falso Fraguado, % ( P. Fin ) minimo 50 50 50 50 50
Calor de Hidratación, máx, Cal/gr
7 días
28 días
--
--
70
--
--
--
60
70
--
--
Resistencia la Compresión (MPa) 28 días 280 280 -- -- --
Resistencia a los sulfatos, 14 días, máx -- -- -- -- 0.04
Características Químicas Opcionales
Tipo
I II III IV V
Aluminato tricálcico (C3A), máx, % -- -- 5 - 8 -- --
Suma ( C3S + C3A ), máx % -- 58 -- -- --
Álcalis equivalentes
( Na2O + 0.658 K2O ), máx, %
0.6 0.6 0.6 -- --
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14. TIPOS DE CEMENTOS
PÓRTLAND PÓRTLAND
ADICIONADOS
?
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15. CEMENTOS PÓRTLAND
( ASTM C-150 NTP 334.009 )
TIPO I : Uso general, alto calor, f ’c alto
TIPO II : Mediana Resistencia Sulfatos,
calor moderado, f´c lento.
TIPO III : Alto calor, f´c muy rápido, baja
resistencia sulfatos.
TIPO IV : Muy bajo calor, f´c muy lento
TIPO V : Muy resistente sulfatos bajo
calor, f´c muy lento
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16. Desarrollo de la resistencia en compresión en %
de la resistencia a 28 días
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17. Desarrollo del calor de hidratación vs tiempo para
cementos estandard
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18. CEMENTOS PÓRTLAND ADICIONADOS
TIPO IP : Uso general, hasta 15 % a
40% puzolana. Menor calor, f´c
después 28 días.
TIPO IPM : Uso general, hasta 15%
puzolana, Menor calor, f´c después 28
días.
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19. CEMENTOS PÓRTLAND ADICIONADOS
TIPO IMS : Mediana resistencia a
sulfatos, hasta 25% escoria, menor
calor, f´c después 28 Días.
TIPO ICo : Uso general, hasta 30% filler
calizo. Menor calor, f´c después 28
días.
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20. REQUISITOS FÍSICOS
COMPARATIVOS
CEMENTO
TIPO I MEJORADO
REQUISITOS FISICOS
Tipo ICo
Tipo I mejorado
NTP 334.090
Tipo I
ASTM C 150
NTP 334.090
Resistencia a la compresión, Kg/cm², mín
3 Días
7 Días
28 Días
130
200
250
120
190
280*
Tiempo de fraguado, minutos
Inicial, min
Final, min
45
420
45
375
Expansión en autoclave
% máximo 0.80 0.80
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI* Opcional
• Obras de concreto y de concreto armado en general.
• Morteros en general, especialmente para tarrajeo y asentado de unidades de
albañilería.
• Pavimentos y cimentaciones.

21. REQUISITOS FÍSICOS
COMPARATIVOS
CEMENTO
TIPO MS
REQUISITOS FISICOS
Tipo ICo
Tipo I mejorado
NTP 334.090
Tipo I
ASTM C 150
NTP 334.090
Resistencia a la compresión, Kg/cm², mín
3 Días
7 Días
28 Días
100
170
280*
100
170
280*
Tiempo de fraguado, minutos
Inicial, min
Final, min
45
420
45
375
Expansión en autoclave
% máximo 0.80 0.80
Resistencia a los sulfatos
% máximo de expansión 0.10 (6 meses) --
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI* Opcional

22. REQUISITOS FÍSICOS
COMPARATIVOS
CEMENTO
TIPO IP ESPECIAL
REQUISITOS FISICOS
Tipo ICo
Tipo I mejorado
NTP 334.090
Tipo I
ASTM C 150
NTP 334.090
Resistencia a la compresión, Kg/cm², mín
3 Días
7 Días
28 Días
130
200
250
120
190
280*
Tiempo de fraguado, minutos
Inicial, min
Final, min
45
420
45
375
Resistencia a los sulfatos
% máximo de expansión 0.10 *(6 meses) --
Calor de hidratación, máx , kJ/Kg
7 días
28días
290*
330*
--
--
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI* Opcional

23. FABRICAS DE
CEMENTOS
EN EL PERU
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24. LOS CEMENTOS NACIONALES
Fabricante Ubicación
Tipos de Cemento que
producen
Cementos Lima S.A.
46%
Lima Sol I, Sol II, Atlas IP
Cemento Andino S.A.
19%
Tarma
Junín
Andino I, Andino II, Andino V,
Andino IPM
Yura S.A.
14%
Yura
Arequipa
Yura I, Yura IP, Yura IPM
Cemento Pacasmayo
S.A.
13%
Pacasmayo
La Libertad
Pacasmayo I, Pacasmayo II,
Pacasmayo V, Pacasmayo MS,
Pacasmayo IP, Pacasmayo ICo
Cementos Sur S.A.
5%
Juliaca
Puno
Rumi I, Rumi II, Rumi V, Rumi
IPM,
Cementos Rioja S.A.
1%
Pucallpa
Ucayali
Tipo IP
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25. REQUISITOS PARA CONCRETOS EXPUESTOS A
SOLUCIONES QUE CONTIENEN SULFATOS
Exposición
a sulfatos
Sulfatos
solubles en
agua (SO4)
en el suelo
Sulfatos (SO4)
en el agua,
ppm
Tipo Cemento
Concreto con
agregado de
peso normal
rel. a/c máx en
peso
Concreto con
agregado de
peso normal y
ligero
Resist. Comp.
mínma MPa
Insignificante 0<SO4<0.1 0<SO4<150 -- -- --
Moderada 0.1<SO4<0.2 150<SO4<1500
II, IP(MS), IS(MS),
P(MS), I(PM) (MS),
I(MS)
0.50 40
Severa 0.2<SO4<2.0
1500<SO4<10,0
00
V 0.45 45
Muy severa SO4>2.0 SO4>10,000 V más puzolana 0.45 45
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26. ¿ Como elegir el tipo de cemento ?
Donde vamos a construir?
En que condición de exposición vamos a construir?
Que tipo de estructura y/o que proceso constructivo
vamos a usar?
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27. Donde vamos a construir ?
El medio ambiente y las condiciones de servicio afectan
de manera sustancial el comportamiento del concreto,
por lo tanto es muy importante tener en cuenta el
manejo del calor de hidratación:
En clima cálido : Utilizar cementos con bajo calor de
hidratación, por lo tanto ordenando los cementos de
acuerdo al calor de hidratación que producen, de menor a
mayor tenemos: V, IP, II, IPM, IMs, ICo, I
En clima frío : Utilizar cementos con alto calor de
hidratación , por lo tanto ordenando los cementos de
acuerdo al calor de hidratación que producen, de menor
a mayor tenemos: I, II, IPM, IMs, ICo, V
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28. En que condición de exposición vamos a construir?
El concepto que prima es resistencia a la agresividad
química, por lo tanto es muy importante tener en
cuenta las condiciones de exposición:
Ambiente marino: Expuesto al ataque de Cloruros +
sulfatos, por lo tanto ordenando los cementos de
acuerdo al grado de resistencia a estos iones de mayor
a menor tenemos:
IP, V, IPM, II, IMs, Ico, I
Suelo con sulfatos : Ordenando los cementos de
acuerdo al grado de resistencia a los sulfatos de mayor a
menor tenemos:
V, IP, II, IPM, IMs, Ico, I
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29. Que tipo de estructura y/o que proceso
constructivo vamos a usar?
En este caso el concepto que prima es desarrollo de
resistencia y calor de hidratación de la estructura a
construir
Vaciados de gran volumen y poca área de disipación
de calor : En este caso es importante tener en cuenta el
calor de hidratación del cemento, entonces ordenando los
cementos de más favorable a menos favorable tenemos:
V, IP, II, IPM, IMs, Ico, I
Desencofrado rápido : En este caso es importante
tener en cuenta la ganancia rápida de la resistencia del
concreto, entonces ordenando los cementos de más
favorable a menos favorable tenemos:
I, IPM, IMs, ICo, IP, V
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