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CEMENTO

1-. INTRODUCCION.

El cemento es un conglomerante hidráulico que al amasarlo con agua da lugar a un producto solido resistente y estable, que es capaz de adherirse e incluso unir entre si a otros materiales.

Se emplean para producir morteros y hormigones.

Se obtienen por calentamiento de una mezcla artificial, denominada CRUDO, a una determinada temperatura, que una vez pasada por el horno da lugar al producto base del cemento, el CLINKER, que finamente molido y mezclado con otros compuestos da lugar al CEMENTO.

Los cementos quedan regulados por el pliego RC-03.

Dentro de los cementos que actualmente se fabrican y comercializan existen:

CEMENTO NATURAL

Se obtiene con las margas como materia prima. No existe crudo de cemento natural, ya que no es preciso realizar ninguna mezcla, pasa directamente al horno.

CEMENTO ALUMINOSO:

Se obtiene por molienda fin a del clinker aluminoso, obtenido por combinación, a temperatura de fusión, de cal y alúmina de materias primas calizas y bauxiticas. El clinker enfriado, finamente molido y sin adicion de otro componente, constituye el cemento aluminoso.

CEMENTO PORTLAND:

2.-COMPOSICION DEL CEMENTO PORTLAND.

2.1.-COMPOSICION DEL CRUDO DE CEMENTO PORTLAND. MATERIAS PRIMAS DEL CEMENTO PORTLAND.

2.1.1.- Componentes activos o principales (CaO, SiO2, Fe2O3, Al2O3).

En la fabricación del cemento Portland pueden emplearse tanto materiales naturales como productos industriales con tal de que posean los oxidos anteriormente citados. Dado que oxidos han de estar en proporciones determinadas difíciles de encontrar en una sola sustancia, es preciso recurrir a la mezcla de varios componentes.

Estos oxidos suponen mas del 90% en peso del clínker.

2.1.2.- Componentes correctores.

A veces con las mezclas anteriormente citadas, no se puede no se pueden conseguir las proporciones en las que deben entrar los oxidos, por lo que hay que recurrir al empleo de correctores como: Arena, Minerales de hierro, Cenizas procedentes de la tostación de piritas, etc.

2.1.3.- Componentes adicionales, secundarios o no deseables.

Acompañando los oxidos citados, aparecen otros que no son deseables, como son: los de magnesio (MgO), los álcalis (Na2O, K2O), cloruros, fluoruros y el anhídrido sulfúrico.

2.2.- COMPONENTES DEL CLINKER DE CEMENTO PORTLAND.

La definición de clinker esta recogida en el Anexo II del pliego RC-03.

2.2.1.- Componentes principales:

Esta formado por la combinación de dos o mas oxidosprincipales.

A) Silicato tricalcico.

Es el componente principal del clinker, confiriendo altas resistencias iniciales al cemento y después presente un elevecion de las mismas muy lenta. Proporcion: 45%-70%.

B) Silicato bicalcico.

Da pocas resistencias en los primeros días, pero luego las va desarrollando progresivamente hasta alcanzar al silicato tricalcico. Proporcion: 20%-30%.

C) Aluminato tricalcico.

Por si solo contribuye muy poco a las resistencias del cemento pero, en presencia de los silicatos, desarrolla unas resistencias iniciales buenas. Clinkers con gran cantidad de aluminato dan lugar a cementos muy sensibles al ataque por sulfatos y otros agresivos. Proporcion: 10%-15%.

D) Ferrito aluminato tetracalcico.

Apenas tiene contribución en la resistencia de los cementos. Es poco importante y actua como catalizador. Proporcion: 5%-10%.

2.2.2.- Componentes secundarios:

Entran en pocas proporciones en la composición del clinker, pero pueden dar efectos negativos.

A) Cal libre (CaO).

Se produce por un defecto de fabricación y puede producir fisuras superficiales en el hormigón.

B) Oxido de magnesio

Es expansiva a largo plazo.

C) Alcalinos

Influyen negativamente en la durabilidad de los morteros y hormigones que contienen aridos reactivos.

D) Trioxido de azufre

Pueden mejorar las resistencias iniciales y reducen la emisión de gas contamínate al combinarse con lo álcalis.

2.3.- COMPOSICION DEL CEMENTO PORTLAND:

1.- CLINKER.

2.- ADICIONES

Materiales inorgánicos que pueden añadirse al cemento con la finalidad de mejorar algunas de sus características físicas y/o químicas, o de conferirles algunas especiales.

3.- COMPONENTES ADICIONALES MINORITARIOS

4.- REGULADOR DE FRAGUADO

Se añade en pequeñas cantidades (3%-6%).

5.- ADITIVOS

*La definición de todos estos componentes se recoge en el Anexo II de la Instrucción RC-03.

3.- FABRICACION DEL CEMENTO PORTLAND

3.1.- Calculo de la composición del crudo.

Calcular la proporción de materias primas que hay que aportar para dar al clinker la composición química y mineralógica en función del clinker que se desea obtener:

Modulo hidráulico o de Michaelis

MH= C / (S(soluble)+F+A)

Modulo de fundentes o de alumina (de Kühl)

MF= A / F

Indice de saturación en cal

IS=(C-0,7S) / (2,8S+1,2A+0,65F)

3.2.- Preparacion de las materias primas.

Las materias primas se extraen de las canteras, se trituran hasta un tamaño menor a 25mm y se desecan. Existe una segunda molienda hasta un tamaño inferior, 90 micras, para provocar la combinación de la cal y la sílice. Luego se realiza una homogeinizacion con aire, donde todos los componentes se mezclan íntimamente. Esta mezcla perfectamente dosificada y molida, recibe el nombre de crudo y con ella se alimenta el horno.

3.3.- Coccion, obtención del clinker.

La cocción del crudo se realiza en hornos rotatorios formados por un tubo cilíndrico de acero revestido interiormente con material refractario.

Se producen reacciónes físicas y químicas. A los 110ºC se evapora el agua libre, a los 500ºC el agua combinada de la arcilla, a los 600ºC se elimina el CO2 del MgCO3, a 800ºC se pierde el del CaCO3. Hasta 1100ºC. se inicia la formación de la fase liquida, se produce reacción entre la caliza y la arcilla en un proceso exotérmico y se forma el ferrito aluminato y el aluminato cálcico.

Por encima de esta temperatura se produce el liquido y los compuestos del clinker. Hasta los 1250ºC, se producen las reacciones exotérmicas en que se forman el ferrito, el silicato bicalcico y mas aluminato. En 1500ºC se forma el principal componente del clinker, el silicato tricalcico.

La sinterizacion hace que el crudo se transforme en nódulos esféricos de 5mm de Ø que recibe el nombre de clinker de cemento portland.

3.4.- Molienda del cemento.

El clinker y el yeso, que actua como regulador, se muelen conjuntamente a un grado de finura elevado en el molino de cemento. Al producto resultante se le denomina cemento. La proporción de yeso soele ser del 3%-6%.

3.5.- Sministro y Almacenamiento

Según articulo 8 de la Instrucción RC-03.

3.6.- Recepcion

Según articulo 11 de la Instrucción RC-03.

Bibliografía

Normativa INSTRUCCION PARA LA RECEPCION DE CEMENTOS

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