Semana 1

EL CONCRETO

Concepto y su naturaleza

El concreto es un material resistente y durable, dado que se trabaja en su forma líquida, prácticamente puede adquirir cualquier forma. Esta combinación de características es la razón principal por la que es un material de construcción tan popular para exteriores.
Ya sea que adquiera la forma de un camino de entrada amplio hacia una casa moderna, un paso vehicular semicircular frente a una residencia, o una modesta entrada delantera, el concreto proporciona solidez y permanencia a los lugares donde vivimos.
En la forma de caminos y entradas, el concreto nos conduce a nuestro hogar, proporcionando un sendero confortable hacia la puerta.
Además de servir a nuestras necesidades diarias en escalones exteriores, entradas y caminos, el concreto también es parte de nuestro tiempo libre, al proporcionar la superficie adecuada para un patio.
El concreto de uso común, o convencional, se produce mediante la mezcla de tres componentes esenciales, cemento, agua y agregados, a los cuales eventualmente se incorpora un cuarto componente que genéricamente se designa como aditivo.
Al mezclar estos componentes y producir lo que se conoce como una revoltura de concreto, se introduce de manera simultánea un quinto participante representado por el aire.
La mezcla intima de los componentes del concreto convencional produce una masa plástica que puede ser moldeada y compactada con relativa facilidad; pero gradualmente pierde esta característica hasta que al cabo de algunas horas se torna rígida y comienza a adquirir el aspecto, comportamiento y propiedades de un cuerpo sólido, para convertirse finalmente en el material mecánicamente resistente que es el concreto endurecido.
La representación común del concreto convencional en estado fresco, lo identifica como un conjunto de fragmentos de roca, globalmente definidos como agregados, dispersos en una matriz viscosa constituida por una pasta de cemento de consistencia plástica. Esto significa que en una mezcla así hay muy poco o ningún contacto entre las partículas de los agregados, característica que tiende a permanecer en el concreto ya endurecido.
Consecuentemente con ello, el comportamiento mecánico de este material y su durabilidad en servicio dependen de tres aspectos básicos:
1.        Las características, composición y propiedades de la pasta de cemento, o matriz cementante, endurecida.
2.       La calidad propia de los agregados, en el sentido más amplio.
3.       La afinidad del matriz cementante con los agregados y su capacidad para trabajar en conjunto.
En el primer aspecto debe contemplarse la selección de un cementante apropiado, el empleo de una relación agua/cemento conveniente y el uso eventual de un aditivo necesario, con todo lo cual debe resultar potencialmente asegurada la calidad del matriz cementante.
En cuanto a la calidad de los agregados, es importante adecuarla a las funciones que debe desempeñar la estructura, a fin de que no representen el punto débil en el comportamiento del concreto y en su capacidad para resistir adecuadamente y por largo tiempo los efectos consecuentes de las condiciones de exposición y servicio a que esté sometido.
Finalmente, la compatibilidad y el buen trabajo de conjunto del matriz cementante con los agregados, depende de diversos factores tales como las características físicas y químicas del cementante, la composición mineralógica y petrográfica de las rocas que constituyen los agregados, y la forma, tamaño máximo y textura superficial de éstos.
De la esmerada atención a estos tres aspectos básicos, depende sustancialmente la capacidad potencial del concreto, como material de construcción, para responder adecuadamente a las acciones resultantes de las condiciones en que debe prestar servicio. Pero esto, que sólo representa la previsión de emplear el material potencialmente adecuado, no basta para obtener estructuras resistentes y durables, pues requiere conjugarse con el cumplimiento de previsiones igualmente eficaces en cuanto al diseño, especificación, construcción y mantenimiento de las propias estructuras.

Ingredientes del concreto

El concreto fresco es una mezcla semilíquida de cemento portland, arena (agregado fino), grava o piedra triturada (agregado grueso). Mediante un proceso llamado hidratación, las partículas del cemento reaccionan químicamente con el agua y el concreto se endurece y se convierte en un material durable. Cuando se mezcla, se hace el vaciado y se cura de manera apropiada, el concreto forma estructuras sólidas capaces de soportar las temperaturas extremas del invierno y del verano sin requerir de mucho mantenimiento. El material que se utilice en la preparación del concreto afecta la facilidad con que pueda vaciarse y con la que se le pueda dar el acabado; también influye en el tiempo que tarde en endurecer, la resistencia que pueda adquirir, y lo bien que cumpla las funciones para las que fue preparado.
Además de los ingredientes de la mezcla de concreto en sí misma, será necesario un marco o cimbra y un refuerzo de acero para construir estructuras sólidas. La cimbra generalmente se construye de madera y puede hacerse con ella desde un sencillo cuadrado hasta formas más complejas, dependiendo de la naturaleza del proyecto. El acero reforzado puede ser de alta o baja resistencia, características que dependerán de las dimensiones y la resistencia que se requieran. El concreto se vacía en la cimbra con la forma deseada y después la superficie se alisa y se le da el acabado con diversas texturas.

Concreto = Cemento Portland + Agua + Aire




TIPOS DE CONCRETO

CONCRETO CICLÓPEO
Este tipo de concreto se emplea en cimentaciones y sobrecimientos. Cuando se usa en cimentación, la proporción aconsejable es de 1 volumen de cemento por 10 volúmenes de hormigón. Esto se logra usando 1 bolsa de cemento, 3 1/3 buggies (conocidas como carretillas) de hormigón y la cantidad de agua necesaria para obtener una mezcla que permita un buen trabajo.

A ello se debe incorporar piedra de zanja, hasta el equivalente a una tercera parte del volumen que se va a vaciar. Cuando se usa en sobrecimientos, la proporción recomendable es de 1 volumen de cemento por 8 volúmenes de hormigón. Para lograr un buen concreto se usa 1 bolsa de cemento, 2 1/2 buggies de hormigón y la cantidad de agua necesaria para obtener una mezcla que permita un buen trabajo. Adicionalmente, se debe incorporar piedra de cajón, hasta un equivalente a la cuarta parte del volumen que se va a vaciar.

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El concreto ciclópeo deriva su nombre de un antiguo método de construcción llamado construcción ciclópea que era una forma de concreto masivo en el que se colocaban piedras y encima de estas se vertía el concreto. (Ver figura 01)


CONCRETO SIMPLE
La proporción recomendada es de 1 volumen de cemento por 12 volúmenes de hormigón. Esto se logra usando 1 bolsa de cemento, 4 buggies de hormigón y la cantidad de agua necesaria para obtener una mezcla que permita un buen trabajo.
El concreto simple se emplea para construir distintos tipos de estructuras, como autopistas, calles, puentes, túneles, pistas de aterrizaje, sistemas de riego y canalización, rompeolas, embarcaderos y muelles, aceras, etc. En la albañilería, el concreto simple es utilizado también en forma de tabiques o bloques. (Ver figura 02)


CONCRETO ARMADO
A diferencia del resto, a este tipo de concreto se le introduce fierro de construcción para conseguir que ambos materiales trabajen conjuntamente para soportar cargas. Por lo general, se usa para vaciar columnas, vigas y techos. En general, la proporción recomendada para lograr una resistencia adecuada en una casa de dos o tres pisos, es: 1 volumen de cemento, por 3 volúmenes de arena gruesa y 3 volúmenes de piedra chancada.
Esta proporción se logra usando 1 bolsa de cemento, 1 buggy de arena gruesa, 1 buggy de piedra chancada y la cantidad de agua necesaria para obtener una mezcla que permita un buen acabado.
La cantidad de agua varía dependiendo del estado de humedad en que se encuentren la arena y la piedra. Si están totalmente secas, el agua para una bolsa de cemento podrá ser de 40 litros, pero si están totalmente mojadas bastará con unos 20 litros. Si el concreto ha sido debidamente preparado, colocado y mantenido húmedo, por lo menos durante 7 días, al cabo de un mes tendrá una resistencia capaz de soportar las cargas que se le apliquen. (Ver figura 03)


CONCRETO ESTRUCTURAL
Este tipo de concreto es el empleado en la construcción de edificios públicos, escuelas, bibliotecas, centros comerciales, teatros, etc. Ofrece mucha más durabilidad que el brindado por el concreto convencional, como agregado emplea basalto o caliza, etc.



CONCRETO BOMBEABLE
Se trata de un tipo de concreto que presenta un asentamiento de diseño de 4 pulgadas, lo cual le hace tener una excelente manejabilidad, permitiendo su colocación a través de equipos de bombeo.

 CONCRETO PREMEZCLADO ESTÁNDAR
Es la forma más usada de concreto, el cual se prepara en una planta especial y posteriormente se envía al lugar donde se realizará la obra. La calidad de este concreto es el mismo como si se preparara directamente en el sitio de la obra.


CONCRETO OUTINORD
Es un concreto fluido de fraguado y resistencia acelerada que suele utilizarse en sistema túnel, el cual favorece la rotación de formaleta rápida y al igual contribuye a que la construcción se realice a una alta velocidad.

CONCRETO ARQUITECTÓNICO Y DECORATIVO
Es un concreto que brinda una excelente función estructural y un acabado decorativo y estético. Con este se consiguen texturas o superficies sean ásperas o lisas, a su vez se obtiene colores muy variados.

CONCRETO CONTECH
Se trata de concretos fluidos, de fraguado y resistencia acelerada, que son ideales para su uso en sistemas industrializados de acabados perfectos y de rotación de formaleta rápida.

CONCRETO REFORZADO CON FIBRAS
Es un tipo de concreto que entre sus componentes emplea las fibras macro o micro, siendo perfecto para usar en ciertas aplicaciones estructurales, ya que las fibras logran sustituir el refuerzo con varillas de acero, y a la vez llega a disminuir el encogimiento. Cuando hace uso de macro fibras, el concreto se torna mucho más dúctil y resistente a la aparición de grietas y posterior propagación.

 CONCRETO ANTIBACTERIANO
Es un concreto especial con el cual se logra controlar el desarrollo de bacterias. Con este los ambientes en laboratorios, hospitales y restaurantes se logran mantener limpios.

 CONCRETO AUTO-COMPACTANTE
Este concreto posee un alto flujo que es dado por las mezclas químicas que le compone, o sea, por los plastificantes empleados. Este por dicho flujo puede ser auto-nivelado con gran facilidad, eliminando así cualquier necesidad de vibración. Contiene muy poco aire, lo cual le hace ofrecen una alta compactación.

CONCRETO DE FRAGUADO RÁPIDO
Con este concreto se logra acelerar el desarrollo de cualquier obra, ya que logra secarse en muy corto tiempo, donde las cimbras podrán ser retiradas en un tiempo más rápido. Se puede emplear tanto en edificaciones como en infraestructura, siendo ideal para reparar proyectos de circulaciones de medios de transporte, como son las pistas de aterrizajes y las carreteras. Es un concreto que también se destacado por su gran resistencia a los ácidos y por su excelente durabilidad.

CONCRETO POROSO
Se trata de un material muy permeable donde el agua se puede filtrar a través de él, evitando así que se produzcan inundaciones, y a la vez que se generen concentraciones de calor de 4ºC. Con este concreto los derrapes en caminos mojaos se lograrán evitar por completo. Este tipo de concreto se suele utilizar en la construcción de andadores, de estacionamientos y de orillas de alberca.

CONCRETO COMPACTADO CON RODILLO
Este tipo de concreto presenta una excelente resistencia a la abrasión, donde logra aguantar el agua a una gran velocidad. Su uso es ideal en la construcción de sistemas de drenajes y demás obras donde el contacto del flujo es alto y continuo.

CONCRETO PERMEABLE
Con este material el agua no pasa al subsuelo, lo cual da paso a recuperar los mantos freáticos. Este se utiliza en construcción de carpeta de rodamiento en tránsitos ligeros, en banquetas, andadores, estacionamientos a cielo abierto, etc. Se caracteriza por su acabado, el cual es rugoso, por su alta permeabilidad, y por contribuir con la alimentación del manto freático.

EL CEMENTO

Los cementos son mesclas de materias seleccionadas, extraídas, proporcionadas y calcinadas a una temperatura de fusión de aproximadamente1482 °C para lograr la composición química deseada. Al combinarse con el agua estos cementos sufren una reacción química y se endurecen hasta formar una masa como piedra.
Se definen como cementos los conglomerantes hidráulicos que, convenientemente amasados con agua, forman pastas que fraguan y endurecen a causa de las reacciones de hidrólisis e hidratación de sus constituyentes, dando lugar a productos hidratados mecánicamente resistentes y estables tanto al aire como bajo agua.
El cemento es un conglomerante formado a partir de una mezcla de caliza y arcilla calcinadas y posteriormente molidas, que tiene la propiedad de endurecerse al contacto con el agua. Hasta este punto la molienda entre estas rocas es llamada clinker, esta se convierte en cemento cuando se le agrega yeso, este le da la propiedad a esta mezcla para que pueda fraguar y endurecerse. Mezclado con agregados pétreos (grava y arena) y agua, crea una mezcla uniforme, maleable y plástica que fragua y se endurece, adquiriendo consistencia pétrea, denominada hormigón (en España, parte de Suramérica y el Caribe hispano) o concreto en México, Centroamérica y parte de Suramérica.

COMPONENTES DEL CEMENTO

A continuación, se indican los componentes (constituyentes) de los cementos que, dosificados en distintas proporciones y molturados conjuntamente, dan origen a los distintos tipos de cementos
a) Clinker portland
Son los productos que se obtienen al calcinar hasta fusión parcial mezclas muy íntimas, preparadas artificialmente, de calizas y arcillas, hasta conseguir la combinación prácticamente total de sus componentes.
b)  Clínker aluminosos
Son productos que se obtienen por fusión de una mezcla de calizas y bauxitas de composición y granulometría adecuadas para conseguir un contenido mínimo de alúmina del 36 por 100.
c) Escorias siderúrgicas (S)
Son granulados de horno alto, que se obtienen por templado o por enfriado brusco, con agua o con aire, de la ganga fundida procedente de procesos siderúrgicos. Deben poseer carácter básico e hidraulicidad latente o potencial, así como un contenido mínimo de fase vítrea.
d) Puzolanas naturales (P)
Son principalmente rocas tobáceas, volcánicas vítreas, de naturaleza traquítica alcalina o pumítica. Finamente divididas no poseen ninguna propiedad hidráulica, pero contienen constituyentes (sílice y alúmina) capaces de fijar cal a la temperatura ambiente en presencia de agua, formando compuestos de propiedades hidráulicas.

En sentido amplio, el término puzolana se aplica también a otros productos artificiales, o naturales de origen no volcánico, que tienen análogas propiedades, como la tierra de diatomeas y las arcillas activas.

e) Humo de sílice (D)
Es un subproducto de la obtención del silicio y del ferrosilicio. Se reduce en horno eléctrico cuarzo muy puro y carbón, recogiéndose del humo generado, mediante filtro electrostático, partículas de muy pequeño diámetro formadas, principalmente, por sílice muy reactiva (Noriega, 2006, pág. 49)

f) Fílleres calizos (L)
Son compuestos principalmente de carbonato cálcico en forma de calcita (superior al 85 %), que molidos conjuntamente con el clinker portland, en proporciones determinadas, afectan favorablemente a las propiedades y comportamiento de los morteros y hormigones, tanto frescos como endurecidos. Su acción principal es de carácter físico: dispersión, hidratación, trabajabilidad, retención de agua, capilaridad, permeabilidad, retracción, fisuración.

g) Reguladores de fraguado
Son materiales naturales o productos artificiales que añadidos a los clínkeres portland y a otros constituyentes del cemento, en pequeñas proporciones, y molidos conjuntamente, proporcionan cementos con un fraguado adecuado. El regulador de fraguado más usual es el sulfato cálcico en alguna de sus variedades, o en mezclas de ellas.

h) Aditivos de los cementos
Son productos que pueden emplearse en la fabricación del cemento, para facilitar el proceso de molienda o bien para aportar al cemento o a sus derivados algún comportamiento específico (inclusores de aire). La dosificación de los aditivos debe ser inferior al 1 por 100 en masa. No debe confundirse con los aditivos del hormigón (Suarez & Leguia, 2010, págs. 58-59)

 PROCESOS DE FABRICACIÓN DEL CEMENTO

Existen dos procesos de producción:
Por vía seca
En la fabricación seca, una vez que las materias primas han sido trituradas, molidas y homogeneizadas pasan a un horno que alcanza temperaturas de 1,400 grados centígrados, obteniéndose de este modo el clinker. Seguidamente, se deja reposar el clinker por un periodo de entre 10 y 15 días para luego adicionarle yeso y finalmente triturarlo para obtener cemento.

Proceso
a) de la cantera se obtienen las calizas y arcillas
b) Pre homogeneización: consiste en la formación de lechos de mezcla. El vertido es longitudinal y la captación transversal.
c) Molienda: con los molinos de bolas.
d) Homogeneización: se realiza en cajas de aireación (selección de partículas).
e) Intercambiador de calor: son dispositivos previos al horno cuya finalidad es reducir la humedad de las materias primas, aumentar su temperatura e iniciar la calcinación.
f) Horno rotatorio: hasta 100 ºC se evapora el agua libre; al 500 ºC evapora el agua combinada en la arcilla; 600 ºC se eliminan el CO2 del MgCO3; al 800ºC se pierde el CO2 del CaCO3. De 900 a 1200 ºC se produce la reacción entre la cal y la arcilla. De 1200 a 1290 ºC se inicia la fase líquida. La sinterización hace que el crudo se transforme en nódulos esféricos (Clinker).
g) Enfriamiento: suficientemente rápido para que impida que el óxido de magnesio procedente del carbonato, cristalice en forma de periclasa y de que parte de la cal libre se transforme en hidróxido cálcico (portlandita) para evitar problemas de expansión.
h) Molienda: el clinker y el yeso (sulfato cálcico di hidratado) que actúa como regulador de fraguado, se muelen conjuntamente. La proporción de yeso depende del contenido de aluminato tricálcico que tenga el clinker (suele estar comprendido entre el 3 y el 5 % en peso).
A la parte de estos componentes en función del tipo de cemento se pueden añadir: puzolanas naturales, cenizas volantes, humo de sílice, escorias siderúrgicas, etc.
Los molinos de cemento son molinos de bolas similares a los del crudo pero con un control estricto de la temperatura < 70 ºC ya que si es mayor el yeso di hidratado se transforma en hemihidratado produciendo un falso fraguado.

Por vía húmeda
En la fabricación por vía húmeda, se combinan las materias primas con agua para crear una pasta que luego es procesada en hornos a altas temperaturas para producir el clinker. En el Perú, la mayor parte de las empresas utilizan el proceso seco, con excepción de Cementos Sur, que utiliza la fabricación por vía húmeda, y Cementos Selva que emplea un proceso semi-húmedo.

PROPIEDADES DE LOS CEMENTOS
La propiedad de liga de las pastas de cemento se debe a la reacción química entre el cemento y el agua llamada hidratación. El cemento no es un compuesto químico simple, sino que es una mezcla de muchos compuestos (ARQHYS, 2011, pág. 14)

PROPIEDADES FÍSICAS

Las características físicas y mecánicas más importantes son: fraguado, expansión, finura de molido y resistencia a compresión.

Fraguado
La velocidad de fraguado de un cemento viene limitada por las normas estableciendo un período de tiempo. Es un proceso continuo que se inicia al amasar el cemento y se prolonga por el endurecimiento sin solución de continuidad.
Las penetraciones de la aguja de Vicat sobre una probeta de pasta normal de cemento, en función del tiempo, dan una idea del proceso de fraguado. Como resultado del ensayo puede dibujarse un diagrama (Civil, 2010)
El límite inferior que marcan las normas para el comienzo del fraguado es pequeño y puede resultar insuficiente para muchas obras de hormigón, en las que las distancias de transporte sea grande. Debe comprobarse, en tales casos, que el principio de fraguado del cemento se aleja del mínimo admitido, especialmente si la temperatura ambiente supera a la normalizada del ensayo, que es de 18º C a 22º C para el agua de amasado
Para obras de pavimentos de hormigón ejecutadas en verano conviene utilizar cementos cuyo principio de fraguado, en ensayo efectuado a 30º C, tenga lugar no antes de una hora.
El fraguado es tanto más corto y rápido en su comienzo cuanto más elevada es la finura del cemento. La meteorización de éste (almacenamiento prolongado) aumenta la duración del fraguado. La presencia de materia orgánica (que puede provenir del agua o de la arena) retrasa el fraguado y puede llegar a inhibirlo. A menor cantidad de agua de amasado, así como a mayor sequedad del aire ambiente, corresponde un fraguado más corto.

Expansión
Los ensayos de estabilidad de volumen tienen por objeto manifestar, a corto plazo, el riesgo de expansión tardía que puede tener un cemento fraguado debida a la hidratación del óxido de calcio y/o del óxido de magnesio libres.

El método de ensayo que se utiliza, tanto en España como en el resto de Europa, es el de las agujas de Le Chatelier. Consiste en un pequeño molde cilíndrico abierto por una generatriz y terminado por dos agujas para amplificar la expansión. Una vez relleno con la pasta de cemento, se mantiene 24 horas en la cámara húmeda. El aumento de la distancia de las dos puntas de las agujas después de sumergido el molde en agua en ebullición, durante tres horas, mide la expansión.
Según la Instrucción RC-97, la expansión de cualquier tipo de cemento no debe ser superior a 10 milímetros.

Finura de molido
Es una característica íntimamente ligada al valor hidráulico del cemento, ya que influye decisivamente en la velocidad de las reacciones químicas que tienen lugar durante su fraguado y primer endurecimiento.
Al entrar en contacto con el agua, los granos de cemento se hidratan sólo en una profundidad de 0,01 mm, por lo que, si dichos granos fuesen muy gruesos, su rendimiento sería muy pequeño al quedar en su interior un núcleo prácticamente inerte (Civil, 2010).
Si el cemento posee una finura excesiva, su retracción y calor de fraguado son muy altos (lo que, en general, resulta perjudicial), el conglomerante resulta ser más susceptible a la meteorización (envejecimiento) tras un almacenamiento prolongado, y disminuye su resistencia a las aguas agresivas. Pero siendo así que las resistencias mecánicas aumentan con la finura, se llega a una situación de compromiso: el cemento portland debe estar finamente molido, pero no en exceso.
Lo deseable es que un cemento alcance sus debidas resistencias, a las distintas edades, por razón de calidad del clinker más bien que por razón de finura de molido. La nueva normativa, tanto europea como española, no incluye en sus Pliegos prescripciones para la finura de molido

Resistencias mecánicas
Como resistencia de un cemento se entiende la de un mortero normalizado, amasado con arena de características y granulometría determinadas, con relación
La resistencia mecánica de un hormigón será tanto mayor cuanto mayor sea la del cemento empleado. Pero esta característica no es la única que debe buscarse, ya que por sí sola no garantiza otras igualmente necesarias, o incluso más, como por ejemplo la durabilidad.

PROPIEDADES QUÍMICAS

a) Cal – Calcio - Oxido de calcio - C:
La cal fue el aglomerante clásico de la antigüedad. Es probable que su descubrimiento haya sido a partir de la observación de los siguientes hechos: Piedra caliza + calor ( cal viva Cal viva + agua ( cal apagada ( endurecimiento El mortero de cal es un material de resistencia relativamente baja, pero de gran elasticidad.

b) Óxido de Silicio - Sílice – S
El óxido de silicio es el mineral más abundante de la corteza terrestre, estando presente en la mayoría de las rocas bajo diferentes formas cristalinas. Cuando se presenta como cuarcita, arena de cuarzo, arenisca, se encuentra bajo una forma no reactiva: es completamente insoluble en agua, y resistente al ataque de los ácidos (excepto el ácido fluorhídrico). En algunos casos, en que naturalmente se presenta finamente dividida, como en la calcedonia, en el ópalo y en la tierra de diatomáceas, presenta una reactividad importante.

c) Alúmina - Óxido de aluminio – A
La alúmina está presente en la mayoría de las arcillas, mezclada con otros componentes, fundamentalmente sílice y óxido férrico. El material natural más rico en alúmina es la bauxita, compuesta mayoritariamente por óxido de aluminio hidratado.

d) Óxido férrico – F
El óxido férrico es el integrante más importante de los minerales férricos. También las arcillas contienen cantidades más o menos elevadas de este óxido, por lo que se presenta como un compuesto siempre presente en los cementos hidráulicos (excepto en el caso del cemento blanco que debe estar prácticamente exento del mismo).

 TIPOS DE CEMENTO

En la actualidad se fabrican diferentes tipos de cementos con determinadas características físicas y químicas para propósitos específicos. La ASTM establece especificaciones para 5 tipos de cementos portland incluidos en ASTM C150"especificaciones Estándar para el cemento"

Cementos comunes:
a) ASTM tipo I:
Este tipo, conocido también como cemento portland normal, es un cemento para propósitos generales; se adapta a todo uso, siempre y cuando no se requieran las propiedades especiales de otro tipo. El cemento portland tipo 1 es más fácil de conseguir que otros tipos de cemento. En general, se utiliza cuando el concreto no está especialmente sujeto a riesgos de sulfatación o cuando el calor generado por la hidratación no provoque un aumento en la temperatura que resulte perjudicial. (Love, 2006, pág. 10).

b) ASTM tipo II:
Es de moderada resistencia a los sulfatos, es el cemento Portland 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)

c) ASTM tipo III
El tipo III es un cementó que alcanza altas resistencias en un periodo muy breve, por lo general en una semana o menos. El concreto hecho con el cemento tipo III tiene a los 7 días una resistencia comparable a la del concreto hecho con el tipo I a los 28 días, se usa generalmente en climas fríos, para reducir el periodo de protección contra las bajas temperaturas.
Alta resistencia inicial, como cuando se necesita que la estructura de concreto reciba carga lo antes posible o cuando es necesario desencofrar a los pocos días del vaciado.

d) ASTM tipo IV
El tipo cuatro es un cemento de bajo calor usado usando es necesario minimizar el índice y la cantidad de calor. El índice de desarrollo de la resistencia es también bajo. Este cemento se usa en grandes masas de concreto, como en el caso de presas de alta gravedad, donde el aumento de temperatura por el calor generado durante el proceso de endurecimiento representa un factor crítico.

e) ASTM tipo V
Es un cemento sulfato-resistente. Se usa principalmente cuando el suelo o los mantos freáticos en contacto con la estructura de concreto tienen un contenido alto de sulfato logra su resistencia más lentamente que el tipo I
Usado donde se requiera una elevada resistencia a la acción concentrada de los sulfatos (canales, alcantarillas, obras portuarias)

Cementos especiales:
Además de los cementos antes mencionados, existen otros tipos de cemento portland que no están incluidos en las especificaciones de la ASTM.

Cemento portland con retentivos de aire
Estos cementos se clasifican en tres tipos – tipos IA, IIA y IIIA. Estos cementos producen concretos con mayor resistencia a la congelación y al desprendimiento ocasionado por los químicos aplicados para la remoción de nieve y hielo; estos concretos contienen concretos de aire minúsculas completamente separadas y bien distribuidas

Cemento portland blanco
Es un cemento especial de color blanco que ser usa generalmente con fines decorativos y su producto terminado es de color blanco en lugar de gris.

Cemento portland-pozzolan
Estos cementos incluyen cuatro tipos (P, IP, P-A, IPA los dos últimos contienen aditivos para retención de aire), en estos cementos el pozzolan, formado por cilicio y aluminio, se mescla con escoria del cemento portland. Se usan para grandes estructuras hidráulicas, como apoyo de puentes y presas.

Cementos para albañilería
Los cementos para albañilería son mezclas de cemento portland, aditivos para retención de aire y materiales complementarios seleccionados para proporcionarle las características de trabajo, la plasticidad y la retención de agua necesarias en morteros de albañilería.

Cementos para pozos petroleros
Este cemento está hecho para endurecer bajo las altas temperaturas que predominan en los pozos petroleros muy profundos.

Cemento portland a prueba de agua
Se consigue al mezclar materiales repelentes al agua con la escoria en la cual se basa.

Cementos plásticos
Los cementos plásticos se hacen añadiendo agentes plastificantes a la mezcla. Se usan comúnmente para hacer mortero, aplanados o estuco.

EL CEMENTO EN EL PERU

La introducción del cemento en el Perú se inicia en la década de 1860. En efecto, en 1864 se introdujo en el Arancel de Aduanas, la partida correspondiente al denominado "Cemento Romano", nombre inapropiado que designaba un producto con calidades hidráulicas desarrollado a inicios del siglo. En 1869 se efectuaron las obras de canalización de Lima, utilizando este tipo de cemento. En 1902 la importación de cemento fue de 4,500 T.M. Posteriormente, en 1904 el Ingeniero Michel Fort publicó sus estudios sobre los yacimientos calizos de Atocongo, ponderando las proyecciones de su utilización industrial para la fabricación de cemento. En 1916 se constituyó la Cía. Nac. de Cemento Pórtland para la explotación de las mencionadas canteras.

Las construcciones de concreto con cemento Pórtland se inician en la segunda década del siglo con elementos estructurales de acero, como el caso de las bóvedas y losas reforzadas de la Estación de Desamparados y la antigua casa Oechsle.

También, en algunos edificios del Jr. de la Unión y en el actual teatro Municipal. A partir de 1920 se generaliza la construcción de edificaciones de concreto armado, entre ellos las aún vigentes: Hotel Bolívar, Sociedad de Ingenieros, Club Nacional, el Banco de la Reserva, la Casa Wiesse y otros. Asimismo, se efectúan obras hidráulicas, la primera de ellas la Bocatoma del Imperial, construida en 1921, empleando 5,000 m 3 de concreto. En el período 1921 - 1925 se realizan importantes obras de pavimentación en Lima, dentro de las que debemos incluir la antigua Av. Progreso, aún en servicio con la denominación de Av. Venezuela. La Industria Peruana del Cemento, inicia su actividad productiva en el año 1924 con la puesta en marcha de la Planta Maravillas, propiedad de la Compañía Peruana de Cemento Pórtland. Hasta mediados de siglo el consumo en otras regiones fue muy reducido, abasteciéndose mayormente por la importación. En 1955 inicia la producción Cemento Chilca S.A., con una pequeña planta en la localidad del mismo nombre, pasando posteriormente a formar parte de la Compañía Peruana de Cemento Pórtland.

El monopolio que de hecho existía en el país en el sector cemento, centralizado en la región capital, fue roto con la formación de dos empresas privadas descentralizadas, Cementos Pacasmayo S.A., en 1957 y Cemento Andino S.A. en 1958. Posteriormente, la empresa capitalina instaló una pequeña planta en la localidad de. Juliaca, que inició la producción en 1963, denominada en la actualidad

Cemento Sur S.A. y en 1956 se crea la fábrica de Cemento Yura S.A. en Arequipa. El total de la capacidad instalada en el país es de 3'460,000 TM/A de cemento, lo que significa una disposición de 163 Kg. de cemento por habitante. El Perú ocupa el sexto lugar en la producción de cemento en Latinoamérica luego México, Brasil, Argentina, Colombia y Venezuela.

ALMACENAMIENTO DEL CEMENTO

El cemento necesita un manejo y almacenamiento adecuado para obtener una mejor calidad en los concretos y morteros.
  • El cemento es sensible a la humedad. Si se mantiene seco, mantendrá indefinidamente su calidad.
  • La humedad relativa dentro del almacén o cobertizo empleado para almacenar los sacos de cemento debe ser la menor posible.
  • Se deben cerrar todas las grietas y aberturas en techos y paredes.
  • Los sacos de cemento no deben almacenarse sobre pisos húmedos, sino sobre tarimas.
  • Los sacos se deben apilar juntos para reducir la circulación de aire, pero nunca apilar contra las paredes exteriores.
  • Los sacos se deben cubrir con mantas o con alguna cubierta impermeable.
  • Los sacos se deben apilar de manera tal que los primeros sacos en entrar sean los primeros en salir.
  • El cemento que ha sido almacenado durante períodos prolongados puede sufrir lo que se ha denominado "compactación de bodega".
  • Se debe evitar sobreponer más de 12 sacos si el período de almacenamiento es menor a 60 días. Si el período es mayor, no se deben sobreponer más de 7 sacos.



NORMAS Y CONTROL DE CALIDAD

La normalización del cemento y el concreto es algo que existe desde hace muchísimos años en el Perú, y son normas que deben cumplir las empresas cementeras con sus productos o conglomerantes, ya que entidades competentes chequean que se cumplan con las normas, solicitando las debidas especificaciones del producto durante la inspección y muestreo de los cementos que se van a poner al mercado.

Con estas normas técnicas, se asegura que todo lo que lo compone el cemento pueda proporcionar el mejor compactado, resistencia, buena reacción al agua, pigmentos, y demás, para asegurar que las condiciones de uso sean las adecuadas, sin elementos contaminantes y que sea un buen producto con el que se obtendrán en las obras muy buenos resultados.

Además de esto, en las normas están especificados los cementos normalizados en el Perú, que son los diferentes cementos Portland que hay; está el de tipo I, que es el uso general; el tipo II el de moderada resistencia a sulfatos; tipo III, de alta resistencia inicial; tipo IV, de bajo calor de hidratación y el tipo V que es el de alta resistencia a los sulfatos.



Y como las aplicaciones de cada tipo de cemento son diferentes, tienes que saber que lo ideal es basarse en la normativa para usar el correcto dependiendo de la obra que se desea realizar, ya que no todos sirven para todo tipo de trabajos en la construcción, y eso hay que tenerlo siempre en cuenta para poder tener buenas obras.

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