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CEMENTO PORTLAND CARACTERSTICAS Y RECOMENDACIONES DE USO
Ing. Ennio Morn Nuez [email protected]
CEMENTO INKA
Departamento Tcnico y Capacitaciones
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Arcilla
Mineral de hierro
Caliza
Minerales: micro filler y
otros
Clinker
Yeso en Estado natural
Arena
Piedra Chancada
Agua
Cemento Concreto
Agregados
Cemento Aglomerante que se hace uniendo piedra caliza, arcilla, mineral de hierro, se obtiene clinker y se le adiciona minerales como filler calizo, escoria, puzolana, etc.
El Concreto Se hace uniendo el
cemento, agregados
gruesos y finos, y
segn el caso,
aditivos. Horno, Molino y Planta
Atriccin 3D
Embolsado
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El Clinker es el principal componente del Cemento Portland. Sus componentes
bsicos son:
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Silicato triclcico (C3S) Silicato diclcico (C2S) Aluminato triclcico (C3A) Ferroaluminato tetraclcico (C4AF)
Los silicatos son los componentes principales ya que suman alrededor del 80 % de los
compuestos y son los responsables del desarrollo de resistencia del cemento portland.
El C3S acta sobre el Desarrollo de Resistencia Temprana hasta los 28 das.
El C2S presenta una hidratacin algo diferida y acta sobre la Resistencia Final.
El C3A se encuentra en pequeas cantidades y acta sobre el Tiempo de Fraguado, la
Resistencia A Primeras horas del concreto y su presencia hace que este Sea Vulnerable a
la Accin de los Sulfatos.
El C4AF es considerado casi un subproducto de la fabricacin de clinker y acta
principalmente sobre la coloracin del cemento y aporta cierta vulnerabilidad a los sulfatos.
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Cementos Normalizados en Per
a. Cementos Portland Convencionales. NTP 334.009
Tipos de Cemento
Tipo I .- Cemento uso general.
Tipo II.- De moderada resistencia a sulfatos.
Tipo III.- De alta resistencia inicial.
Tipo IV.- De bajo calor de hidratacin.
Tipo V.- De alta resistencia a los sulfatos.
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Cementos Normalizados en Per
b. Cementos Portland Adicionados. NTP 334.090
Tipos de Cemento
Tipo IP.- Cemento Portland Puzolnico.
Tipo I(PM).- Cemento Portland Puzolnico Modificado.
Tipo ICo.- Cemento Portland Compuesto.
Tipo MS.- Cemento de Moderada Resistencia a los Sulfatos
(Propiedad Especial Opcional.)
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Seleccin del Tipo de Cemento
Cuando un profesional proyecta y construye una edificacin no
solo se preocupa por definir un nivel de resistencia del concreto,
sino que debe establecer las caractersticas que esta mezcla debe
tener a fin de lograr que esta estructura cumpla con las
condiciones de uso para las que fue proyectada durante toda su
vida til.
Para ello, resulta fundamental conocer el grado de agresividad a
los que sern sometidos los diferentes elementos componentes de
las estructuras.
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Seleccin del Tipo de Cemento
A continuacin nos referiremos a algunos cementos de
caractersticas especiales que pueden proveer adecuadas
condiciones de durabilidad de las estructuras y menguar o
cauterizar estas agresiones. De esta manera los clasificamos por :
A. Uso (Cementos de Uso General o con propiedades especiales)
B. Composicin (Cementos con Adiciones o sin adiciones)
C. Durabilidad (Permeabilidad, Sulfatos, lcali-Agregado, etc.)
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A. Cemento Clasificado de USO GENERAL
Utilizados en la elaboracin de concretos que sern colocados en
elementos estructurales simples o armados, donde no se
requieran propiedades especiales del cemento debido a
cuestiones de:
Durabilidad, Resistencia temprana del concreto, o Importancia del color en estructuras y/u ornamentales, etc.
La Durabilidad en el concreto mengua con el aumento de riesgo de ataque de sulfatos,
utilizacin de agregados reactivos en elementos con posibilidades de estar sometidos a
condiciones de humedad y temperatura en forma permanente o semipermanente, riesgo de fisuras en elementos masivos por efectos trmicos, entre otros.
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B. Cemento Clasificado por su composicin
Denominados as, ya que su composicin surge de la
molienda conjunta de clinker portland y pequeas
cantidades de sulfatos de calcio (yeso).
B.1.- Cementos sin Adiciones Minerales o Puros
Arcilla
Mineral de hierro
Caliza
Minerales: micro filler y
otros
Clinker
Yeso en Estado natural
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Por motivos Ecolgicos, se utilizan subproductos de otras industrias o procesos, menor generacin de CO2, etc.
Los pases europeos solo consumen el 10% de cemento tipo I Permite el aumento de la capacidad instalada de las empresas
cementeras.
Se tiene una eventual reduccin de costos y cierta flexibilidad para la obtencin de cementos o concretos de propiedades
especiales reduciendo esfuerzos de produccin.
B.2.- Cementos con Adiciones Minerales
B. Cemento Clasificado por su composicin
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B.2.- Cementos con Adiciones Minerales
B. Cemento Clasificado por su composicin
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B. Cemento Clasificado por su composicin
Adiciones Minerales
INACTIVAS
Micro Filler Calizo
ACTIVAS
HIDRAULICIDAD LATENTE BFS
PUZOLNICAS
Escoria Granulada de Alto Horno
Puzolanas Naturales Cenizas Volantes
Microslice Arcillas Activadas
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Adiciones Minerales
INACTIVAS
Micro Filler Calizo
Aplicable en concreto de usos generales. Otorga mejor trabajabilidad en morteros y
concretos en estado plstico.
Mayor Resistencia final. Reduce la permeabilidad en el concreto. Otorga Moderada Resistencia a los sulfatos. Adquiere propiedades del Cemento tipo IV, se
pueden trabajar grandes volmenes de concreto.
B. Cemento Clasificado por su composicin
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B. Cemento Clasificado por su composicin
Adiciones Minerales
Posee un alto contenido de una adicin activa: Escoria granulada de alto horno.
Usado en obras de ingeniera donde interesa fundamentalmente el bajo calor de hidratacin
y una buena resistencia a sulfatos cuando se
exponen a aguas o suelos sulfatados y/o a la
reaccin lcali agregado en caso de utilizarse agregados potencialmente reactivos.
Permite tener alta resistencia final, comparada a la obtenida con el cemento tipo I, utilizado
en dosis similares.
ACTIVAS
HIDRAULICIDAD LATENTE BFS
Escoria Granulada de Alto Horno
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C. Cemento Clasificado por su Durabilidad
La Durabilidad en las estructuras de concreto depende del
recubrimiento ante agentes externos disueltos en agua y/o aire.
Como ejemplo, se pueden nombrar la corrosin de armaduras por
ingreso de cloruros, humedad y/o carbonatacin del concreto, ciclos
de congelacin y deshielo en concretos saturados.
C.1.- Concretos de Baja Permeabilidad.-
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C. Cemento Clasificado por su Durabilidad
Para producir concretos de baja permeabilidad, resulta fundamental
disear una mezcla de baja relacin a/c. Adicionalmente, cuando el
grado de agresividad del medio lo requiera (ambiente marino,
atmsferas con alta concentracin de CO2, presin de agua, etc.),
se puede especificar la utilizacin de un cemento portland con
adicin/es mineral/es activa/s de manera de lograr una
hidratacin ms completa del cemento y un menor volumen de
poros.
C.2.- Concretos de Baja Permeabilidad.-
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C. Cemento Clasificado por su Durabilidad
C.3.- Concretos sometidos a Agresin por Sulfatos.-
Cuando se edifican estructuras que sern sometidas a altas
concentraciones de sulfatos (ejemplo: cimientos ubicados en suelos
y/o aguas sulfatadas), se deben preparar concretos lo
suficientemente impermeables, como requisito adicional y
dependiendo de las condiciones de agresividad se debe especificar
la utilizacin de cemento:
Tipo ICo MS, cuando de sulfatos es ataque moderado. Con Adiciones BFS (Ejm. Escoria granulada de alto horno),
no solo Tipo V, cuando el ataque de sulfatos es muy fuerte.
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C. Cemento Clasificado por su Durabilidad
C.4.- Concretos con riesgo de Reaccin lcali - Agregado.-
Cuando se prev que el concreto estar en contacto ms o menos
permanente con agua o humedad (cimientos, pavimentos, pilotes,
postes, puentes, alcantarillas, obras hidrulicas, etc.), se
recomienda analizar los agregados a utilizar en la elaboracin del
concreto a fin de establecer si es capaz de reaccionar con los lcalis
(iones Na+ y K+) disueltos en la mezcla.
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C. Cemento Clasificado por su Durabilidad
C.4.- Concretos con riesgo de Reaccin lcali - Agregado.-
Si los estudios establecen que los agregados son potencialmente reactivos se recomienda seguir los siguientes pasos:
a) Estudiar los antecedentes del desempeo de los agregados
en obras de caractersticas similares que utilizaron el mismo
conjunto cemento agregados. b) Analizar los otros materiales componentes o desde el
exterior disueltos en el agua o el mismo suelo de contacto.
c) En caso de no disponer de antecedentes o si las estructuras
analizadas presentan signos de reaccin, se analizarn las
siguientes alternativas:
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CEMENTO INKA
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C. Cemento Clasificado por su Durabilidad
C.4.- Concretos con riesgo de Reaccin lcali - Agregado.-
c.1) Utilizar otros agregados que demuestren mediante ensayos no
ser potencialmente reactivos.
c.2) Si no se puede cumplir c.1, de ser factible el cambio de
agregados por razones de disponibilidad o econmicas, se deber
optar por alguna de las siguientes alternativas:
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C. Cemento Clasificado por su Durabilidad
C.4.- Concretos con riesgo de Reaccin lcali - Agregado.-
A1.- Utilizar un cemento resistente a la reaccin lcali-agregado.
A2.- Utilizar un conjunto cemento agregados que hayan demos-trado, mediante ensayos, que las expansiones se mantienen
dentro de lmites no deletreos.
A3.- Utilizar una adicin mineral que demuestre ser efectiva para
reducir o inhibir la reaccin utilizando el mismo conjunto cemento
adicin agregados que ser utilizado en la obra.
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C. Cemento Clasificado por su Durabilidad
C.4.- Concretos con riesgo de Reaccin lcali - Agregado.-
En general, los lcalis son aportados por el cemento portland. Es
por eso que la NTP 334.009, recomienda como Resistencia a los
Sulfatos, mximo:
Tipo ICo 0.10% de Expansin
Tipo MS 0.10% de Expansin
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C. Cemento Clasificado por su Durabilidad
C.4.- Concretos con riesgo de Reaccin lcali - Agregado.-
Por esta razn, es recomendable la utilizacin de una adicin
mineral activa (BFS o escoria granulada de alto horno) que, no
solamente actan como un agente de dilucin de lcalis debido a
que se coloca una menor cantidad de cemento portland puro dentro del material cementante, sino que puede atenuar e incluso
inhibir las consecuencias nocivas de la reaccin.
INKA produce cementos, cuya Resistencia a los Sulfatos, es:
0.08% de Expansin
y la NTP permite hasta 0.10% de Expansin
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C. Cemento Clasificado por su Durabilidad
C.4.- Concretos con riesgo de Reaccin lcali - Agregado.-
Ahora, Cemento INKA tiene lcalis < 0.40% y la norma para
cementos convencionales demanda < 0.60%. El cemento
tradicional Tipo I, arroja valores de lcalis > 0.80%.
Este parmetro es regulado para evitar reacciones expansivas
lcali-agregado. Se analiza mediante Expansin en Autoclave que simula el envejecimiento del cemento a edades mayores de
20 aos, la norma exige una expansin menor de 0.80% y el
cemento INKA ICo tiene valores < 0.15%
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C. Cemento Clasificado por su Durabilidad
C.5.- Concretos con riesgo de Fisuras por Efectos Trmicos.-
Cuando se construyen concretos cuya mnima seccin es mayor de
75 cm, existe riesgo que la temperatura que se genera por efecto de
la hidratacin del cemento se eleve hasta valores que generen una
expansin tal que el concreto no soporte las tensiones de traccin
que se generan durante la retraccin producida durante la etapa de
enfriamiento.
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CEMENTO INKA
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C. Cemento Clasificado por su Durabilidad
C.5.- Concretos con riesgo de Fisuracin por Efectos Trmicos.-
La manera de mantener esta elevacin dentro de los lmites
razonables es la utilizacin de un mnimo contenido de cemento compatible con los requerimientos de resistencia y durabilidad del
concreto, restringir la temperatura de colocacin de su colocacin
(20C) y utilizar un cemento portland que genere bajo calor de hidratacin o reemplazar parte del cemento por adiciones minerales
activas. En algunos casos, estos requerimientos pueden ser
reemplazados o complementados con algunas metodologas
constructivas que permiten una mejor disipacin de la temperatura.
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CEMENTO INKA
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Conclusin
La fabricacin de un cemento portland de bajo calor de hidratacin
resulta poco econmica si se le hace con cemento puro ya que requiere una composicin especial del clinker portland (bajos
contenidos de C3S y C3A, y altos contenidos de C2S).
Otra forma de obtener un cemento portland de Bajo Calor de
Hidratacin es la utilizacin de altos contenidos de adiciones
minerales activas como BFS, escoria granulada de alto horno.
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CEMENTO INKA
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Equivale a 340 Kg/cm2
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Solo lo usan el 10% (Solo la Dcima parte de la Poblacin Europea)
El 90% restante usa Cemento Adicionado
Recuerda qu porcentaje de pases europeos usan cemento portland tipo I ?
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Europa Per Cemento Inka
Produccin de cementos adicionados
90% 40% 100%
La produccin de Cementos Adicionados en nuestro Pas
Los Cementos adicionados son productos de carcter ecolgico.
Ahorro de energa no renovable y de los recursos minerales.
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ANTI
SALITRE
TIPO MS
Ventajas de CEMENTO INKA Tipo MS
Ventajas de CEMENTO INKA
Tipo MS
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ANTI
SALITRE
TIPO MS
Ventajas de CEMENTO INKA Tipo MS
ALTA RESISTENCIA A LOS SULFATOS
Debido a su bajo contenido de lcalis.
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ANTI
SALITRE
TIPO MS
Ventajas de CEMENTO INKA Tipo MS
APLICABLE A LOS CIMIENTOS DE TODA EDIFICACIN
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ANTI
SALITRE
TIPO MS
Ventajas de CEMENTO INKA Tipo MS
Es el Cemento que reemplaza al Tipo V
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ANTI
SALITRE
TIPO MS
Ventajas de CEMENTO INKA Tipo MS
Es un Cemento ms Completo.- Tiene propiedades de Cementos Portland Convencionales: Tipo I, Tipo IV y Tipo V
4:44:03 p.m.