Title: Cemento y Concreto
1Cemento y Concreto
2El concreto se produce mediante la mezcla de tres
componentes esenciales
- Cemento
- Agua
- Agregados
- Aditivos
3El comportamiento mecánico y su durabilidad en
servicio dependen de
- Las características, composición y propiedades de
la pasta de cemento, o matriz cementante,
endurecida. - La calidad propia de los agregados, en el sentido
más amplio.
4En el primer aspecto debe contemplarse
- La selección de un cemento apropiado
- El empleo de una relación agua/cemento
conveniente y - El uso eventual de un aditivo necesario.
5Cemento
6Fabricación de Cemento
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16A partir del clinker portland es posible fabricar
tres principales grupos de cementos hidráulicos
- 1) Los cementos portland propiamente dichos, o
portland simples, moliendo solamente el clinker y
el yeso sin componentes cementantes adicionales. - 2) Los cementos portland mezclados, combinando el
clinker y el yeso con otro cementante, ya sea
este una escoria o una puzolana. - 3) Los cementos expansivos que se obtienen
añadiendo al clinker otros componentes especiales
de carácter sulfatado, cálcico y aluminoso.
17Composición Química
- Silicato tricálcico 3CaO SiO2 C3S
- Silicato dicálcico 2CaO SiO2 C2S
- Aluminato tricálcico 3CaO Al203 C3A
- Aluminoferrito tetracálcico 4CaO Al203 Fe203
C4AF
18Tipos Normalizados
- I Sin características especiales. Sin ajustes
específicos en este aspecto - II Moderados calor de hidratación y resistencia a
los sulfatos. Moderado C3A - III Alta resistencia rápida. Alto C3S
- IV Bajo calor de hidratación. Alto C2S, moderado
C3A - V Alta resistencia a los sulfatos. Bajo C3A
19Agua
20- Entre 10 y 25 del volumen del concreto recién
mezclado. - Libre de grasas, aceites, azúcares y ácidos.
- Que no contenga cantidades excesivas de sulfatos,
álcalis, cloruros y dióxido de carbono disuelto. - Agua de mar sólo para concreto no reforzado (sin
acero).
21Agregados
22- Entre 60 y 75 del volumen del concreto recién
mezclado. - Clasificación
- Origen ígneos, metamórficos, sedimentarios.
- Modo de fragmentación naturales, manufacturados
y mixtos. - Tamaño de partícula fino (arena) y grueso
(grava).
23Aditivos
24Efectos en el concreto fresco
- Las mezclas que contienen cenizas volantes o
escorias granuladas de alto horno molidas, casi
siempre requieren menos agua (aproximadamente de
1 a 10 ).
25- El uso de cenizas volantes y de escorias molidas
reducen la cantidad de calor de hidratación al
40 - Las inclusiones de escoria molida, ceniza
volante, y humo de sílice en concretos sin aire
incluido generalmente reducen la cantidad de aire
atrapado.
26Efectos en el cemento endurecido
- La ceniza volante, la escoria granulada de alto
horno molida, el humo de sílice y otros aditivos
minerales finamente divididos, contribuyen a la
adquisición de resistencia del concreto
27- Se han utilizado cenizas volantes especialmente
en la producción de concreto de alta resistencia
de entre 400 y 1000 kg/cm2. - Con el humo de sílice, los productores de
concreto premezclado tienen la capacidad de
producir concretos con resistencia de 1400 kg/cm2
28Hidratación del Cemento
29- La precipitación de los compuestos hidratados,
con la formación de cristales entreverados entre
sí que desarrollen fuerzas de adherencia, las que
producen el endurecimiento de la pasta (Teoría
cristaloidal de Le Chatelier). - El endurecimiento superficial de un gel formado a
partir de dichos compuestos hidratados (Teoría
coloidal de Michaelis).
30Los dos silicatos de calcio, reaccionan con el
agua para formar dos nuevos compuestos el
hidróxido de calcio y el hidrato de silicato de
calcio. Las propiedades del concreto, dependen
del gel del hidrato de silicato de calcio.
31El área superficial del hidrato de silicato de
calcio es de unos 3000 metros cuadrados por
gramo.
32Hidratación
33Factores que influyen en la duración del fraguado
- Cemento el fraguado es tanto más rápido cuanto
más fino es el cemento. - Agua cuanto menos agua, más rápido es el
fraguado. - Áridos no deben tener materias orgánicas ni
humus, porque retrasan el fraguado. - Temperatura la elevación de temperatura
disminuye el tiempo de fraguado