Este documento describe los tipos y componentes del cemento y concreto. Explica que el cemento se compone principalmente de silicatos de calcio y que se fabrica a partir de caliza y arcilla que se calientan en un horno. También describe los agregados, la pasta y el proceso de elaboración del concreto. Explica que el concreto necesita curado adecuado para alcanzar su máxima resistencia a través de la hidratación del cemento.

1. CEMENTO - CONCRETO
DOCENTE: ARQ. MG. ANDRÉS M. GONZÁLEZ C.
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
PROGRAMA DE ARQUITECTURA

2. INTRODUCCION
• Definición: Es una sustancia de polvo fino hecha de
argamasa de yeso capaz de formar una pasta blanda al
mezclarse con el agua y que se endurece espontáneamente
en contacto con el aire.
• Historia: La utilización de cementos y aglomerantes, se
remonta a:
-Egipto, construcción de las pirámides.
-Griegos y romanos, utilización de los primeros concretos.
Llamado por los romanos “Opus Cementitium”.
-En 1724, se busca la cal hidráulica, adicionando arcilla a la
mezcla con cal.
-En 1778, el Sr Aspdin realiza ensayos con rocas de la isla de
Pórtland (Inglaterra), es el Padre del cemento Pórtland.

3. TIPOS DE CEMENTO PORTLAND PUZOLÁNICO
-Pórtland Puzolánico tipo IP: Donde la adición de puzolana es
del 15 –40 % del total.
-Pórtland Puzolánico tipo I(PM): Donde la adición de
puzolana es menos del 15 %
-Pórtland Puzolánico tipo P: Donde la adición de puzolana es
mas del 40%
CEMENTOS ESPECIALES
-Cemento Pórtland Blanco
-Cemento de Albañilería
-Cementos Aluminosos
-Cementos compuestos

4. TIPOS DE CEMENTO
• CEMENTO PORTLAND: Cemento hidráulico
producido mediante la pulverización del Clincker,
compuesto esencialmente de silicatos de calcio hidráulicos
y que contiene generalmente una o mas de las formas de
sulfato de calcio como una adición durante la molienda.
TIPOS DE CEMENTO PORTLAND:
Tipo I: normal es el cemento Pórtland destinado a obras de
concreto en general, cuando en las mismas no se especifique la
utilización de otro tipo. (Edificios, estructuras industriales,
conjuntos habitacionales).
Libera mas calor de hidratación que otros tipos de cemento.

5. TIPOS DE CEMENTO
-Tipo II: Moderada resistencia a los sulfatos, destinado a obras
de concreto en general y obras expuestas a la acción moderada
de sulfatos o donde se requiera moderado calor de hidratación,
cuando así sea especificado. (Puentes, tuberías de concreto).
-Tipo III: Alta resistencia inicial, cuando se necesita que la
estructura de concreto reciba carga lo antes posible o cuando es
necesario desencofrar a los pocos días del vaciado.
-Tipo IV: Usado donde se requiere bajo calor de hidratación en
que no deben producirse dilataciones durante el fraguado.
-Tipo V: Usado donde se requiera una elevada resistencia a la
acción concentrada de los sulfatos. (canales, alcantarillas, obras
portuarias).

6. TIPOS DE CEMENTO- Aplicaciones
Represa en Antamina,
cemento Pórtland tipo II
Complejo habitacional y comercial,
cemento Pórtland tipo I
Punta Lagunas de San Juan,
cemento Pórtland puzolánico tipo I
(PM)

7. PRODUCCION
MATERIAS PRIMAS PARA LA FABRICACION DEL CEMENTO:
COMPONENTES ADICIONADOS
-Oxido de manganeso -Álcalis: K2O, Na2O
-Azufre -Cloruros -Floruros
FASES MINERALES DEL CLINKER
Al combinarse durante el proceso de sinterización en el horno los cuatro
elementos: Calcio, Sílice, Aluminio y Hierro; se producen cuatro nuevos
compuestos mineralógicos principales en el clincker, que son:
-El SILICATO TRICALCICO 3CaO.SiO2 (C3S) ALITA
-El SILICATO BICALCICO 2CaO.SiO2 (C2S) BELITA
-El ALUMINATO TRICALCICO 3CaO.Al2O3 (C3A)
-El FERRO – ALUMINATO TETRACALCICO
4CaO . Al2O3 . Fe2O3 (C4AF)

8. COMPONENTES QUÍMICOS DEL CEMENTO
Silicato tricálcico. C3S que contribuye en el buen desarrollo de la
resistencia, endurece rápidamente y tiene una influencia
importante sobre el tiempo de fraguado y la resistencia temprana.
Calor elevado de hidratación.
Silicato dicálcico C2S Se hidrata con mayor lentitud y contribuye
a la ganancia de resistencia en 7 días.
Aluminato tricálcico C3A. Resistencia temprana y elevado calor
de hidratación. Mala resistencia al sulfato y un mayor cambio de
volumen.
Aluminoferrita tetracálcica C4AF Producto que se forma en los
hornos y actúa como elemento de relleno con poca o ninguna
resistencia.

9. PRODUCCION – Proceso de Fabricación
1. EXTRACCION CANTERA 3. MOLINO DE CRUDO
2. CHANCADO
4. HORNEADO 5. MOLINO DE CEMENTO 6. EMPAQUE
Video cemento videocemento.flv

10. EL CONCRETO- HORMIGON
CONCRETO CONVENCIONAL
Es un material modesto y de elaboración sencilla,
cuyo uso tiene una tradición de dos mil años mas o
menos. Hibrido por excelencia donde su esencia
radica en la mezcla o aleación de que se componga.
Es una masa eficaz y barata considerada la piedra
artificial.
Su composición se basa exclusivamente en tres
ingredientes:
CEMENTO
AGREGADOS
AGUA
CONCRETO ARMADO
De composición, propiedades y comportamiento
sustancialmente diferentes al anterior.
Compuesto de hormigón convencional reforzado
con barras o mallas de acero a las que se les
denomina armaduras.

11. AGREGADOS
Agregados finos:
 Arena natural o manufacturada
 Partícula menor a 10 mm.
Agregados gruesos:
 Partículas se retienen en la malla 16
 Partícula entre 19 a 25 mm.
Constituyen aproximadamente el 60 al 75 % del volumen
total del concreto. Los agregados deben consistir en
partículas con resistencia adecuada así como
resistencias a condiciones de exposición a la intemperie
y no deben contener materiales que pudieran causar
deterioro del concreto.

12. PASTA
La pasta constituye del 25 al 40 % del volumen total del concreto.
• Cemento Portland 7% - 15%
Fue inventado en 1824 en Inglaterra por el albañil Joseph Aspdin. Este
cemento se llama Portland por la similitud en su físico con las rocas
encontradas en Portland.
Unión homogénea de arcilla y caliza, estas al ser sometidas al calor y
llevándola hasta un principio de fusión dan lugar a un producto
llamado clinker;
Se mezcla el clinkler con una cantidad de yeso inferior al 3% (como
retardador de fraguado), y molido.
• Agua 14% -21%
Entre menos agua se utilice, se tendrá una mejor calidad de
concreto – a condición que se pueda consolidar adecuadamente.
Menores cantidades de agua de mezclado resultan en mezclas
mas rígidas; pero con vibración, a un las mezclas mas rígidas
pueden ser empleadas.
http://www.arqhys.com/construccion/construccion-cemento.html

13. PROCESO - ELABORACION

14. EL CONCRETO- HORMIGON
Lanificio Gatti , Pier Luigi Nervi, Roma, 1952
La torre de Costa Rica, en
A Coruña, vista desde la
azotea del edificio Trébol

15. EL CONCRETO- HORMIGON
Palazzetto dello Sport
Pier Luigi Nervi
1958

16. AGUA
Debe estar razonablemente limpia y sin cantidades de materia orgánica,
barro y sales. Evitar agua con concentración de sulfatos mayores al 1%
pueden perjudicar la resistencia del concreto reduciéndola en un 10%, al
igual que el alto contenido de sales (cloruro de sodio), superiores al
3.5%. El agua de ciénagas o de lagos estancados puede contener acido
tánico, el cual causa retardos en el fraguado y desarrollo de la resistencia.
ADITIVOS
Son materiales diferentes del cemento, los agregados y del agua que se
usan como ingredientes del concreto y se adicionan inmediatamente
antes o durante el mezclado. Se emplean para modificar las
propiedades del concreto, para mejorar su trabajabilidad,
aumentar la resistencia, retardar o acelerar el desarrollo de la
resistencia y aumentar su resistencia a la congelación.

17. EL CONCRETO- HORMIGON
Interior court, looking south · Johnson Wax
Building · Racine, Wisconsin

18. DOSIFICACION
ARENA PIEDRA
MEZCLA CEMENTO (M3) (M3) AGUA (LTS) RESISTENCIA OBTENIDA
CUANDO EL A LOS 28 DIAS EN
AGREGADO CUANDO EL CONDICIONES
SACOS x TRITURAD ESTA AGREGADO NORMALES Y SIN
C A P KILOS 50 kg A HUMEDO ESTA SECO ADITIVOS
KG / CM2 LBS / PULG2
1 2 2 420 8.500 0.670 0.670 170 190 250 3,555
1 2 2,5 380 7.500 0.600 0.760 160 180 240 3,400
1 2 3 350 7.000 0.555 0.835 150 170 220 3,130
1 2 3,5 320 6.500 0.515 0.900 155 170 210 3,000
1 2 4 300 6.000 0.475 0.950 145 160 200 2,850
1 2.5 4 280 5.260 0.555 0.890 140 160 190 2,700
1 2.5 4,5 260 5.500 0.520 0.940 130 150 180 2,560
1 3 3 300 6.000 0.715 0.715 140 160 170 2,400
1 3 4 260 5.250 0.625 0.825 130 175 160 2,280
1 3 5 230 4.500 0.555 0.920 170 150 140 2,000

19. CONSOLIDACION / VIBRACION
Pone en movimiento a las partículas en el concreto recién mezclado,
reduciendo la fricción entre ellas y dándole a la mezcla las
cualidades móviles de un fluido denso.
Si una mezcla de concreto es lo suficientemente trabajable para ser consolidada de
manera adecuada por varillado manual, puede que no exista ninguna ventaja en vibrarla.
El vibrado mecánico tiene muchas ventajas. Los vibradores de alta frecuencia posibilitan
la colocación económica de mezclas que no son facilites de consolidar a mano bajo
ciertas condiciones.

20. HIDRATACION, TIEMPO DE FRAGUADO,
ENDURECIMIENTO
La propiedad de liga de las pastas de cemento Portland se debe a la
reacción química entre el cemento y el agua.
Los dos silicatos de calcio, los cuales constituyen cerca del 75% del peso del cemento
Portland, reaccionan con el agua para formar dos nuevos compuestos: el hidróxido de
calcio y el hidrato de silicato de calcio. Este ultimo es con mucho el componente
cementante mas importante en el concreto. Las propiedades ingenieriles del concreto, -
fraguado y endurecimiento, resistencia y estabilidad dimensional - principalmente
depende del gel del hidrato de silicato de calcio. Es la medula del concreto.
Es importante conocer la velocidad de
reacción entre el cemento y el agua porque
la velocidad determinad el tiempo de
fraguado y de endurecimiento. La reacción
inicial debe ser suficientemente lenta para
que conceda tiempo al transporte y
colocación del concreto. Sin embargo, una
vez que el concreto ha sido colocado y
terminado, es deseable tener un
endurecimiento rápido.

21. CURADO / ENDURECIMIENTO
El curado tiene por objeto evitar un secado prematuro,
especialmente bajo la acción de los rayos del sol y del viento.
El aumento de resistencia continuara con la edad
mientras este presente algo de cemento sin hidratar, a
condición de que el concreto permanezca húmedo o
tenga una humedad relativa superior a
aproximadamente el 80% y permanezca favorable la
temperatura del concreto.
Si se vuelve a saturar el concreto luego de un periodo
de secado, la hidratación se reanuda y la resistencia
vuelve a aumentar. Sin embargo lo mejor es aplicar el
curado húmedo al concreto de manera continua desde
el momento en que se ha colocado hasta cuando
haya alcanzado la calidad deseada debido a que el
concreto es difícil de restaurar.

22. CURADO / ENDURECIMIENTO
Es necesario evitar la pérdida de agua durante el periodo en
el que se produce la reacción del cemento con el agua para
poder alcanzar la resistencia inherente del concreto.
El curado debe ser continuo para que no se generen
agrietamientos superficiales.
Se debe iniciar el proceso de curado tan pronto se quita la
formaleta o tan pronto como la superficie no resulte dañada por
el procedimiento de curado.
Tipos de curados
•Agua, rocío continuo, usando arena u otros diques.
•Compuestos químicos formadores de membranas,
soluciones de resinas o ceras.
•Hojas de papel o plásticos.
•Mantas y colchas, manta en yute o algodón.

23. EL CONCRETO- HORMIGON
Restaurant Submarí, arquitecte Félix Candela

24. CONTROL DE MEZCLAS EN OBRA
Las propiedades más importantes a controlar en obra son:
Asentamiento (slump) y la resistencia a compresión
•Asentamiento: Nos indica la trabajabilidad del concreto e
indirectamente nos muestra su reacción inicial (fraguado
inicial); consta de una muestra que se toma bajo ciertos
parámetros, la cual es ensayada en el cono de Abrams y se
reporta una medida en centímetros o pulgadas, dependiendo
del sistema de medición que aplique según el país. A mayor
asentamiento mayor fluidez (trabajabilidad).

25. CONTROL DE MEZCLAS EN OBRA
Resistencia a la compresión: Se toman muestras en unas
camisas cilíndricas, las cuales serán sometidas a compresión
controlada a los 7, 14 y 28 días.

26. EL CONCRETO- HORMIGON
•Un hormigón es mas resistente cuando mas densa sea su masa.
•El tipo y calidad de cemento empleado influye en la resistencia final y
especialmente en grado de dureza del producto.
•Un alto contenido de agua reduce la resistencia y hace aumentar la
retracción.
•La consolidación y la homogenización del fluido se realiza preferiblemente
mediante vibrado mecánico. Aumento de la densidad y facilidad de la
distribución.
•El encofrado debe ser lo suficientemente rígido para que no se deforme,
debe estar sin imperfecciones superficiales o según requerimientos del
diseñador.
•Se deben evitar juntas para garantizar la homogeneidad de la estructura.
•Para la construcción en concreto se deben aprovechar las diferentes
ventajas que ofrece la formaleta, sea esta reutilizable en madera o metálica,
sean formaletas perdidas o formaletas deslizables, entre otras, para dar las
formas deseadas apropiadas en el uso del concreto.
•La prefabricación en concreto ofrece mayores ventajas; mejor control de
calidad, reducción del tiempo, diversidad en acabados, etc.
•Las estructuras en concreto pretensado han ofrecido mayor resistencia en
los concretos reforzados o armado.

27. EL CONCRETO- HORMIGON
Sydney Opera

28. PATOLOGÍAS DEL CONCRETO
Debido al mal vibrado se ocasionan “hormigueros”, estos son
bolsas de aire que quedaron al momento del vaciado. Oxidación
el acero, perder adherencia, acabados.
Al haber altas temperaturas, mucho viento y un mal curado, el
concreto se “consume” toda el agua presente y se “reseca”,
generando una contracción que puede producir fisuras y hasta
grietas.
Variación de la relación a/c, implica reducción en la resistencia
final; en obra es común la adición de agua para recuperar
manejabilidad y debido a ello se modifica ostensiblemente dicha
relación.
Exceso de aditivos, ya sea para retardar, acelerar, plastificar,
puede desencadenar grandes problemas en el fraguado y en la
resistencia.

29. CIBERGRAFIA:
Varios Autores, Varios Títulos. [http://www.slideshare.net]. Enero 15 de 2011