TºCºyM-S3-2025-II-materiales para obras y de acuerdo a sus resientencias

tecnologia de concreto

1. TECNOLOGÍA DEL
CONCRETO Y MATERIALES
Sesión 03
1

2. TECNOLOGÍA DEL
CONCRETO Y
MATERIALES
Sesión 02
Curso: Tecnología del Concreto y de
Materiales
Tema: El cemento

3. RESULTADO DE APRENDIZAJE
- Identifica los diferentes materiales y tipos de
agregados en la construcción civil.
EVIDENCIA DE APRENDIZAJE
- Informe Académico: El cemento

4. Pregrado
Cemento
EL CEMENTO
Curso: Tecnología del Concreto y de
Materiales
CONTENIDO:
•* El cemento
•* Procedimiento de fabricación del cemento
•* Obtención y preparación de materias primas
• * Tipos de cemento y sus aplicaciones principales

5. Revisaelsiguientevideo:
https://www.youtube.com/watch?v=0Q8jwyKpM30&t=244s

6. Después de haber visualizado el video, reflexionamos
y respondemos las siguientes interrogantes:
01
¿Por qué es importante conocer de cemento?
02
Debate sobre el video anterior

7. 7
TEMA: EL CEMENTO
Curso: Tecnología del Concreto y de
Materiales

8. ¿Qué es el cemento?¿Qué es el cemento?
8
CEMENTO PORTLAND
Cemento Portland, es el producto resultante de la pulverización muy fina de
clinkers (o clinquers) obtenido calcinando a fusión incipiente una mezcla
rigurosamente homogénea de materiales calcáreos y arcillosos; al clinker, no
se le agrega ningún producto después de calcinado, con excepción de agua y
yeso, pudiendo estar este último, a su vez calcinado o no.
El clinker es, pues, una escoria, pero no se le da este nombre porque la idea
de escoria presupone un residuo secundario de la calcinación, mientras que el
clinker se presenta en la forma de pequeñas esferas hasta de 2 cm de
diámetro y de un color gris negruzco.
Curso: Tecnología del Concreto y de
Materiales

9. 9
•Las materias primas, finamente molidas e íntimamente
mezcladas, se calientan hasta el principio de la fusión (1400-
1450°C), usualmente en grandes hornos giratorios que pueden
llegar a medir más de 200 m de longitud y 5,50 m de diámetro.
•Al material parcialmente fundido que sale del horno se le
denomina “clinker” (pequeñas esferas de color gris negruzco,
duras y de diferentes tamaños). El clinker enfriado y molido a
polvo muy fino, es lo que constituye el cemento portland
comercial. Durante la molienda se agrega una pequeña cantidad
de yeso (3 o 4%), para regular la fragua del cemento.
¿Cómo se fabrica el cemento portland?¿Cómo se fabrica el cemento portland?
Curso: Tecnología del Concreto y de
Materiales

10. 10
•La velocidad con que desarrolla el endurecimiento del cemento, debe ser
controlada dentro de ciertos límites para que este sea un producto útil en la
construcción. Si las reacciones fuesen demasiado rápidas, el concreto
endurecería rápidamente y no podría ser transportado y colocado sin
ocasionarle daño. Si las reacciones fuesen demasiado lentas, la demora en
adquirir resistencia seria objetable. Por lo tanto la velocidad de reacción debe
controlarse. Esto se logra dosificando cuidadosamente la cantidad de yeso que
se agrega al clinker durante la molienda.
•
¿Qué función desempeña el yeso en el cemento?¿Qué función desempeña el yeso en el cemento?
Curso: Tecnología del Concreto y de
Materiales

11. 11
Procedimiento de fabricación del cementoProcedimiento de fabricación del cemento

12. 12
•El proceso moderno de fabricación es el sistema denominado “por vía seca”, que es
el mas económico, pues necesita menos energía y es el de mayor empleo en
nuestro medio. Sin embargo, hay que tener en cuenta que cada fabricante tiene una
disposición de equipo particular en función a sus necesidades.
•Se inicia con la explotación de las canteras de materia prima para someterlas a un
proceso de chancado primario, en que se reduce su tamaño a piedras del orden de
5” y luego se procesa este material en una chancadora secundaria que las reduce a
un tamaño de alrededor de ¾”, con lo que están en condiciones de ser sometidas a
molienda. Los materiales son molidos individualmente en un molino de bolas hasta
ser convertidos en un polvo fino impalpable, siendo luego dosificado y mezclado
íntimamente en las proporciones convenientes para el tipo de cemento que se desea
obtener.
Procedimiento de fabricación del
cemento
Procedimiento de fabricación del
cemento

13. 13
•La mezcla es posteriormente introducida en un horno giratorio
consistente en un gran cilindro metálico recubierto de material
refractario con diámetros que oscilan entre 2 y 5 m, y longitudes
entre 18 a 150 m. El horno tiene una ligera inclinación con respecto
a la horizontal del orden del 4% y una velocidad de rotación entre 30
a 90 revoluciones por hora. Dependiendo del tamaño del horno se
puede producir diariamente de 30 a 700 Tn. La fuente de calor se
halla en el extremo opuesto al ingreso del material y puede
obtenerse mediante inyecciones de carbón pulverizado, petróleo o
gas en ignición, con temperaturas máximas entre 1250 y 1900°C.
•Las temperaturas desarrolladas a lo largo del horno producen
primero la evaporación del agua libre, luego la liberación del CO2 y
finalmente en las zona de mayor temperatura se produce la fusión
de alrededor de un 20% a 30% de la carga y es cuando la cal, la
sílice y la alúmina se vuelven a combinar aglomerándose en
módulos de varios tamaños usualmente de ¼" a 1" de diámetro de
color negro característico, relucientes y duros al enfriarse,
denominados “clinker de cemento Portland”.
Procedimiento de fabricación del cementoProcedimiento de fabricación del cemento
Curso: Tecnología del Concreto y de
Materiales

14. 14
•En la etapa final del proceso, el clinker es enfriado y es molido en un
molino de bolas conjuntamente con yeso en pequeñas cantidades (3
a 6%) para controlar el endurecimiento violento. La molienda produce
un polvo muy fino que pasa completamente por un tamiz N° 200
(0,0737 mm, 20 aberturas por pulgada cuadrada). Finalmente, el
cemento pasa a ser almacenado a granel, siendo luego suministrado
en esta forma o pesado y embolsado para su distribución.
•En el proceso húmedo la materia prima es molida y mezclada con
agua formando un lechada que es introducida al horno rotatorio
siguiendo un proceso similar al anterior pero con mayor consumo de
energía para poder eliminar el agua añadida. El proceso a usarse
depende de las características de las materias primas, economía y en
muchos casos por consideraciones de tipo ecológico ya que el
proceso húmedo es menos contaminante que el seco.
Procedimiento de fabricación del cementoProcedimiento de fabricación del cemento
Curso: Tecnología del Concreto y de
Materiales

15. 15
•Durante todos los procesos el fabricante ejecuta controles minuciosos para
asegurar tanto la calidad y proporciones de los ingredientes como las
temperaturas y propiedades del producto final, para lo que existen una serie de
pruebas físicas y químicas estandarizadas, así como equipo de laboratorios
desarrollado específicamente para estas labores.
•En la Tabla 1 se puede observar las fuentes de materias primas de las cuales
es posible obtener los componentes para fabricar cemento, en el que se
aprecia la gran variedad de posibilidades existentes en la naturaleza para poder
producir este material.
Procedimiento de fabricación del cementoProcedimiento de fabricación del cemento

16. Extracción de materias primas
Calizas y margas:
Aporte de CaO en la formación de
silicatos para la producción del
clínker de cemento
Arcillas y pizarras:
Aporte de óxidos que actúan de
fundentes facilitando la formación
de la fase líquida en el horno
Obtención y preparación de materias primasObtención y preparación de materias primas
16
Curso: Tecnología del Concreto y de
Materiales

17. Preparación y adecuación
de materias primas
Homogeneización de materias
primas :
alimentación del horno homogénea

Molienda (molinos verticales)
Obtención y preparación de materias primasObtención y preparación de materias primas
17
Curso: Tecnología del Concreto y de
Materiales
CRUDO DE CEMENTO

18. 18
Curso: Tecnología del Concreto y de
Materiales

19. Homogeneización
Bombeo
Hornos
(Tª>1500ºC)clínker
Patios con maquinarias
especiales
(Menor T)
Hornos
(Tª<1500ºC)
clínker
Obtención y preparación de materias primasObtención y preparación de materias primas
19
Curso: Tecnología del Concreto y de
Materiales

20. 20
Curso: Tecnología del Concreto y de
Materiales

21. HORNO DE
COCCION
CLINKER
MOLIENDA
YESO
(aditivos) CEMENTO
►ARCILLA
►CALIZA
►OTROS
PROCESO DE FABRICACIÓN DEL
CEMENTO (RESUMEN)
PROCESO DE FABRICACIÓN DEL
CEMENTO (RESUMEN)
21
Curso: Tecnología del Concreto y de
Materiales

22. 22
Tabla 1
Fuente de materias primas en la fabricación de cemento portland.
Cal Sílice Alúmina
CaO SiO₂ AL₂O₃
Aragonita Arcilla Arcilla
Arcilla Arcilla calcárea (Marga) Arcilla calcárea (Marga)
Arcilla Calcárea (Marga) Arena Bauxita
Calcita Areniscas Cenizas Volátiles
Conchas marinas Basaltos Deshechos de mineral de aluminio
Deshechos alcalinos Cenizas Volátiles Escoria de cobre
Escorias Cenizas de cáscara de arroz Escorias
Mármol Cuarcita Estaurolita
Piedra caliza Escorias Granodioritas
Pizarras Piedras calizas Piedras caliza
Polvo residuos de clinker Roca calcárea Pizarra
Roca calcárea Silicato de calcio
Residuos de lavado de mineral de
aluminio
Tiza Roca calcárea
Fuentes de Materia primas en la fabricación de cemento Fuentes de Materia primas en la fabricación de cemento
Curso: Tecnología del Concreto y de
Materiales

23. 23
•Las principales materias primas empleadas para la fabricación del cemento, son las
siguientes:
•MATERIALES CALCAREOS:
•a. Calizas arcillosas (cement rocks):
•Llamadas a veces “Rocas de cemento”. En algunas regiones de España de les
conoce por “piedras romanas”.
•b. Calizas (limestones):
•Este tipo de roca tiene un 90% de carbonato cálcico y pequeños porcentajes de
alúmina, óxido de fierro, carbonato de magnesio, azufre y varios álcalis.
•c. Margas (marls)
•Son rocas blandas que han sido depositados generalmente en los lechos de lagos
extinguidos. Pueden se margas calizas, cuando contiene carbonato cálcico
magnésico.
MATERIAS PRIMASMATERIAS PRIMAS

24. 24
d. Creta o Tiza (chalk):
Es una variedad de carbonato cálcico. Roca suave formada por residuos de
organismos microscópicos; contiene también pequeños porcentajes de sílice,
alúmina y magnesio.
e. Arcillas exfoliable estratificadas (lutitas)
Son rocas compuestas principalmente de alúmina, sílice y oxido de fierro.
f.Arcilla desagregadas
Son las arcillas comunes existentes.
g. Pizarras (slates)
Son rocas provenientes de la compactación por metamorfismo de bajo
grado de las lutitas.
MATERIAS PRIMASMATERIAS PRIMAS

25. 25
•Luego del proceso de formación del clinker y molienda final, se obtienen
los siguientes compuestos, establecidos por primera vez por Le Chatelier
en 1852 y que son los que definen el comportamiento del cemento
hidratado y que detallaremos con su formula química, abreviatura y
nombre corriente.
•a) Silicato Tricálcico (3 CaO.SiO2) -----> C3S -----> (Alita)
•Define la resistencia inicial (en la primera semana) y tiene mucha
importancia en el calor de hidratación.
•b) Silicato Dicálcico (2CaO.SiO2) -----> C2S -----> (Belita)
•Define la resistencia a largo plazo y tiene incidencia menor en el calor de
hidratación.
•c) Aluminio Tricálcico (3CaO.Al2O3) -----> C3A
•Aisladamente no tiene trascendencia en la resistencia, pero con los
silicatos condiciona el fraguado violento actuando como catalizador, por
lo que es necesario añadir yeso en el proceso (3% - 6%) para controlarlo.
•Los sulfatos son responsables de la resistencia del cemento, ya que al
reaccionar con éstos, produce sulfoaluminatos con propiedades
expansivas, por lo que hay que limitar su contenido.
COMPOSICION DEL CEMENTO PORTLANDCOMPOSICION DEL CEMENTO PORTLAND
Curso: Tecnología del Concreto y de
Materiales

26. 26
COMPOSICIÓN DEL CEMENTO PORTLANDCOMPOSICIÓN DEL CEMENTO PORTLAND
Hierro Yeso Óxido de Magnesio
Fe2O3 CaSO4.2H20 MgO
Arcilla Anhidrita Escorias
Ceniza de altos hornos Sulfato de calcio Piedra caliza
Escoria de pirita Yeso natural Roca Calcárea
Laminaciones de hierro
Mineral de hierro
Pizarras
Residuos de lavado de
mineral de hierro
Curso: Tecnología del Concreto y de
Materiales

27. 27
d) Aluminio-Ferrito Tetracálcico (4CaO.Al2O3 -----> C4AF ---- (Celita)
Tiene trascendencia en la velocidad de hidratación y secundariamente
en el calor de hidratación.
e) Oxido de Magnesio (MgO):
Pese a ser un componente menor, tiene importancia pues para
contenido mayores del 5% trae problemas de expansión en la pasta
hidratada y endurecida.
f) Oxido de Potasio y Sodio (K2O,Na2O ---> Álcalis):
Tiene importancia para casos especiales de reacciones químicas con
ciertos agregados y los solubles en agua contribuyen a producir
eflorescencias con agregados calcáreos.
g) Oxido de Manganeso y Titanio (Mn2O3, TiO2)
COMPOSICION DEL CEMENTO PORTLANDCOMPOSICION DEL CEMENTO PORTLAND
Curso: Tecnología del Concreto y de
Materiales

28. 28
•Se denomina hidratación al conjunto de reacciones químicas entre el
agua y los componentes del cemento, que llevan consigo el cambio del
estado plástico al endurecido, con las propiedades inherentes a los
nuevos productos formados. Los componentes ya mencionados
anteriormente al reaccionar con el agua forman hidróxido e hidratos de
Calcio complejos.
•La velocidad con que se desarrolla la hidratación es directamente
proporcional a la finura del cemento e inversamente proporcional al
tiempo por lo que inicialmente es muy rápida y va disminuyendo
paulatinamente con el transcurso de los días, aunque nunca se llega a
detener.
MECANISMO DE HIDRATACIÓN DEL CEMENTOMECANISMO DE HIDRATACIÓN DEL CEMENTO

29. 29
a)Plásticos:
•Unión del agua y el polvo de cemento formando una pasta
moldeable. Cuanto menor es la relación Agua/Cemento,
mayor es la concentración de partículas de cemento en la
pasta compactada y por ende la estructura de los productos
de hidratación es mucho mas resistente.
•El primer elemento en reaccionar es el C3 y posteriormente
los silicatos y el C4AF, caracterizándose el proceso por la
dispersión de cada grano de cemento en millones de
partículas. La acción del yeso contrarresta la velocidad en que
las reacciones se atenúan y dura entre 40 y 120 minutos
dependiendo de la temperatura ambiente y del cemento en
partículas. En este estado se forma hidróxidos de calcio que
contribuyen a incrementar notablemente la alcalinidad de la
pasta que alcanza un ph del orden de 13.
ETAPAS DEL PROCESO DE HIDRATACIÓNETAPAS DEL PROCESO DE HIDRATACIÓN
Curso: Tecnología del Concreto y de
Materiales

30. 30
ETAPAS DEL PROCESO DE HIDRATACIÓNETAPAS DEL PROCESO DE HIDRATACIÓN
b) Fraguado inicial:
Condición de la pasta de cemento en que se acelera las reacciones
químicas, empieza el endurecimiento y la perdida de la plasticidad
midiéndose en términos de la resistencia a deformarse, es la etapa en que
se evidencia el proceso exotérmico donde se genera el ya mencionado
calor de hidratación que es consecuencia de las reacciones químicas
descritas.
Se forma una estructura porosa llamada gel de Hidratos de Silicatos de
Calcio CHS o Torbemerita, con consistencia coloidal intermedia entre
sólido y líquido que va rigidizándose cada vez más en la medida que se
siguen hidratando los silicatos.
c) Fraguado final:
Se obtiene al término de la etapa de fraguado inicial, caracterizándose
por endurecimiento significativo y deformaciones permanentes. La
estructura del gel esta constituida por el ensamblaje definitivo de sus
partículas endurecidas.
Curso: Tecnología del Concreto y de
Materiales

31. 31
d) Endurecimiento:
•Se produce a partir del fraguado final y es el estado en que se
mantiene e incrementa con el tiempo las características resistentes.
•La reacción predominante es la hidratación permanente de los silicatos
de calcio y en teoría continua de manera indefinida.
ETAPAS DEL PROCESO DE HIDRATACIÓNETAPAS DEL PROCESO DE HIDRATACIÓN

32. 32
•Los tipos de cemento portland que podemos calificar de standard
ya que su fabricación esta normada por requisitos específicos.
•Tipo I: De uso general,
donde no se requiere propiedades especiales.
•Tipo II: De moderada resistencia a los sulfatos y moderado calor de
hidratación. Para emplearse en estructuras con ambientes
agresivos y/o en vaciados masivos.
•Tipo III: Desarrollo rápido de resistencia con elevado calor de
hidratación. Para uso en clima frio o en los casos en que se
necesitan adelantar la puesta en servicios de las estructuras.
•Tipo IV: De bajo calor de hidratación. Para concreto masivo.
•Tipo V: Alta resistencia a los sulfatos. Para ambientes muy
agresivos.
TI PO S DE CEM ENTO Y S US A PLI CA CI O NES PRI NCI PA LES
TIPOS DE CEMENTO Y SUS APLICACIONES PRINCIPALESTIPOS DE CEMENTO Y SUS APLICACIONES PRINCIPALES
Curso: Tecnología del Concreto y de
Materiales

33. 33

34. 34
•Cuando a los tres primeros tipos de cemento se les adiciona el sufijo A (p.e.
Tipo lA) significa que son cementos a los que se les ha añadido
incorporadores de aire en su composición, manteniendo las propiedades
originales.
•Es interesante destacar los cementos denominados “mezclado o adicionados”
dado que alguno de ellos se usan en nuestro medio.
•Tipo IS: Cemento al que se ha añadido entre un 25% a 70% de escoria de
altos hornos referido al peso total.
•Tipo ISM: Cemento al que se ha añadido menos de 25% de escoria de altos
hornos referidos al peso total.
•Tipo IP: Cemento al que se le ha añadido puzolana en un porcentaje que
oscila entre 15% y 40% del peso total.
•Tipo IPM: Cemento al que se le ha añadido puzolana en un porcentaje hasta
15% y 40% del peso total.
TIPOS DE CEMENTO Y SUS APLICACIONES PRINCIPALESTIPOS DE CEMENTO Y SUS APLICACIONES PRINCIPALES
Curso: Tecnología del Concreto y de
Materiales

35. 35
•Todos estos cementos tienen variantes en que se les añade aire
incorporado (sufijo A), se induce resistencia moderada a los sulfatos (sufijo
M), o se modera el calor de hidratación (sufijo H).
•Las puzolanas son materiales silíceos y/o aluminosos, que individualmente
tienen propiedades aglomerantes casi nulas, pero que finamente molidas y
al reaccionar químicamente con Hidróxido de Calcio y agua adquieren
propiedades cementantes. Las puzolanas se obtienen por lo general de
arcillas calcinadas, tierras diatomáceas, tufos y cenizas volcánicas y de
residuos industriales como cenizas volátiles, ladrillos pulverizados, etc.
TIPOS DE CEMENTO Y SUS APLICACIONES
PRINCIPALES
TIPOS DE CEMENTO Y SUS APLICACIONES
PRINCIPALES

36. 36
TIPOS DE CEMENTO Y SUS APLICACIONES
PRINCIPALES
TIPOS DE CEMENTO Y SUS APLICACIONES
PRINCIPALES
Para fines de diseño de mezclas hay que tener en cuenta que los
cementos standard tienen un peso específico del orden de 3150 kg/??????
3
y
los cementos puzolánicos son más livianos con pesos específicos entre
2850 y 3000 kg/??????
3
.
En las Tablas 2 y 3 se pueden apreciar los requisitos físicos y químicos de
fabricación establecidos por las normas ASTM C-150 para los cementos
standard nombrados.

37. 37
Tabla 2 requisitos físicos standard ASTM C-150 para cemento
Descripción Tipo I Tipo IA Tipo IITipo IIA
Contenido de aire en % (máximo-mínimo) (12 N/A) (22.16) (12, NA)(22,16)
Fineza con turbidímetro en ??????
2
/Kg (mínimo) 160 160 160 160
Fineza por permeabilidad de aire ??????
2
/Kg (mín) 280 280 280 280
Expansión en autoclave 0.80 0.80 0.80 0.80
Resistencia a la compresión en Mpa
A 3 días 12.40 10.00 10.30 8.30
A 7 días 19.30 15.50 17.20 13.80
Fraguado inicial Gillmore mínimo en minutos 60 60 60 60
Fraguado final Gillmore máximo en minutos 600 600 600 600
Fraguado inicial Vicat mínimo en minutos 45 45 45 45
Fraguado final Vicat máximo en minutos 375 375 375 375
Requisitos físicos opcionales
Fraguado falso (penetración final) % mínimo 50 50 50 50
Calor de hidratación máximo a 7 días en cal/gr 70 70
Calor de hidratación máximo a 28 días en cal/gr 58 58
Resist. en comprensión mínima a 28 días (Mpa) 27.60 27.60 27.60 27.60
TIPOS DE CEMENTO Y SUS APLICACIONES PRINCIPALESTIPOS DE CEMENTO Y SUS APLICACIONES PRINCIPALES
Curso: Tecnología del Concreto y de
Materiales

38. 38
Descripción Tipo ITipo IATipo IITipo IIA
Contenido de aire en % (máximo, mínimo) (12, N/A)(22,16)(12, N/A)(12.N/A)
Fineza con turbidímetro en ??????
2
/Kg (mínimo) 160 160
Fineza por permeabilidad de aire ??????
2
/Kg (mín) 280 280 280 280
Expansión en autoclave 0.80 0.80 0.80 0.80
Resistencia a la compresión en Mpa
A 1 día 12.40 10.00
A 3 días 24.10 19.30 8.30
A 7 días 0.60 15.20
A 28 días 20.70
Fraguado inicial Gillmore mínimo en minutos 60 60 60 60
Fraguado final Gillmore máximo en minutos 600 600 600 600
Fraguado inicial Vicat mínimo en minutos 45 45 45 45
Fraguado final 375 375 375 375
Requisitos físicos opcionales
Fraguado falso (penetración final) % mínimo 50 50 50 50
Calor de hidratación máximo a 7 días en cal/gr 60
Calor de hidratación máximo a 28 días en cal/gr 70
Expansión con sulfatos a 14 días, % máximo 0.04
TIPOS DE CEMENTO Y SUS APLICACIONES PRINCIPALESTIPOS DE CEMENTO Y SUS APLICACIONES PRINCIPALES
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39. 39
TIPOS DE CEMENTO Y SUS APLICACIONES PRINCIPALESTIPOS DE CEMENTO Y SUS APLICACIONES PRINCIPALES
Tabla 3. Requisitos químicos standard ASTM C-150 para cementos
Descripción Tipo IIITipo IIIATipo IVTipo V
??????????????????
2, % mínimo --- --- 20.00 20.00
????????????
2??????
3, % máximo --- --- 6.00 6.00
????????????
2??????
3, % máximo --- --- 6.00 6.00
??????????????????, % máximo 6.00 6.00 6.00 6.00
????????????
2, % máximo
Cuando C3A es menor o igual a 8% 3.00 3.00 3.00 3.00
Cuando C3A es mayor de 8% 3.5 3.5 3.5 3.5
Perdidas por ignición, % máximo 3.00 3.00 3.00 3.00
Residuos insolubles, % máximo 0.75 0.75 0.75 0.75
C3A, % máximo -- -- 8.00 8.00
Requisitos químicos opcionales
(C3S + C3A), % máximo -- -- 58.00 58.00
Álcalis, (Na2O + 0.658 K2O), % máximo 0.60 0.60 0.60 0.60
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Materiales

40. 40
TIPOS DE CEMENTO Y SUS APLICACIONES PRINCIPALESTIPOS DE CEMENTO Y SUS APLICACIONES PRINCIPALES
Descripción Tipo IIITipo IIIATipo IVTipo V
????????????
2??????
3, % máximo --- --- 6.50 --
??????????????????, % máximo 6.00 6.00 6.00 6.00
????????????
3, % máximo
Cuando C3A es menor o igual a 8% 3.50 3.50 2.30 3.50
Cuando C3A es mayor a 8% 4.50 4.50 N.A N.A
Pérdidas por ignición, % máximo 3.00 3.00 2.5 3.00
Residuos insolubles, % máximo 0.75 0.75 0.75 0.75
C3S, % máximo -- -- 35.00 --
C2S, % máximo -- -- 40.00 --
C3A, % máximo 15.00 15.00 7.00 5.00
((C4AF+2(C3A)) o (C4Af+C2F), % máximo -- -- -- 25.00
Requisitos químicos opcionales
C3A, máximo para mediana resistencia a sulfatos 8.00 8.00 -- --
C3A, máximo para alta resistencia a sulfatos 5.00 5.00 -- --
Álcalis, (Na2O + 0.658 K2O), % máximo 0.60 0.60 0.60 0.60
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Materiales

41. Complejo habitacional y comercial,
cemento Pórtland tipo I
TIPOS DE CEMENTO PORTLAND - APLICACIONESTIPOS DE CEMENTO PORTLAND - APLICACIONES
Represa en Antamina,
cemento Pórtland tipo II
41
Punta Lagunas de San Juan,
cemento Pórtland puzolánico tipo I
Curso: Tecnología del Concreto y de
Materiales

42. 42
•Las empresas cementeras en el Perú, producen los siguientes
tipos de cementos:
•CEMENTO ANDINO S.A.
•Cemento Portland Tipo I
•Cemento Portland Tipo II
•Cemento Portland Tipo V
LA PRODUCCIÓN DE CEMENTO EN EL PERÚLA PRODUCCIÓN DE CEMENTO EN EL PERÚ
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Materiales

43. 43
CEMENTO LIMA S.A.
Cemento Portland Tipo I; Marca “SOL”
Cemento Portland Tipo IP Marca “SUPER CEMENTO ATLAS”
CEMENTO NORTE PACASMAYO S.A.
CementoPortland TipoI
CementoPortland TipoII
Cemento Portland Tipo V
Cemento Portland Puzolánico Tipo IP
CementoPortland MS-ASPM C-1157
LA PRODUCCIÓN DE CEMENTO EN EL PERÚLA PRODUCCIÓN DE CEMENTO EN EL PERÚ
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Materiales

44. 44
•CEMENTO SUR S.A.
•Cemento Portland Tipo I – Marca “Rumi”
•Cemento Portland Puzolánico Tipo IPM – Marca “Inti”
•Cemento Portland Tipo II (a pedido)
•Cemento Portland Tipo V (a pedido)
•CEMENTO YURA S.A.
•Cemento Portland Tipo I
•Cemento Portland Tipo IP
•Cemento Portland Tipo IPM
•Cemento de albañilería Marca “Estuco Flex”
LA PRODUCCIÓN DE CEMENTO EN EL PERÚLA PRODUCCIÓN DE CEMENTO EN EL PERÚ
Curso: Tecnología del Concreto y de
Materiales

45. 45
•En la actualidad se fabrican en el Perú los cementos Tipo I, Tipo II,
Tipo V y Tipo IPM.
•En las tablas se pueden observar las características físicas y
químicas de los cementos de fabricación nacional suministradas por
los fabricantes, con excepción del Cemento Rumi, las cuales no han
sido suministradas por el productor.
LOS CEMENTOS PERUANOS Y SUS
CARACTERÍSTICAS
LOS CEMENTOS PERUANOS Y SUS
CARACTERÍSTICAS

46. 46
•Es interesante anotar que en general los cementos nacionales siguen
los comportamientos típicos a largo plazo que es factible esperar de
cementos similares fabricados en el extranjero; sin embargo, la
experiencia en el uso de ellos permite afirmar que las propiedades a
corto plazo no siempre mantienen parámetros constantes, por lo que
nunca debe confiarse a priori en ellas sin efectuar pruebas de control
para el caso de obras de cierta importancia. Por otro lado, los
fabricantes locales tienen mucha experiencia en la elaboración de
cemento, pero ninguno la tiene en la aplicación práctica de este
material en la producción de concreto dado que muy rara vez recopilan
estos datos, o hacen investigación en concreto, por lo que es muy
poca la información que puede aportar en ese sentido y además hay
usualmente reticencia para suministrar resultados de sus controles de
calidad en forma rutinaria.
LA PRODUCCIÓN DE CEMENTO EN EL PERÚLA PRODUCCIÓN DE CEMENTO EN EL PERÚ
Curso: Tecnología del Concreto y de
Materiales

47. 47
Características químicas de los cementos peruanosCaracterísticas químicas de los cementos peruanos
Elemento
Sol
Tipo I
Atlas Tipo
IP
Andino
Tipo I
Andino
Tipo II
Andino Tipo
V
CaO 63.2 53.65 64.18 63.83 64.6
SiO2 19.79 26.28 21.86 22.58 22.51
Al2O3 6.15 6.44 4.81 4.21 3.04
Fe203 2.82 4.84 3.23 3.11 4.28
K2O 0.96 1.07 0.65 0.54 0.56
Na2O 0.28 0.37 0.15 0.12 0.13
SO3 2.58 2.84 2.41 2.38 2.36
MgO 3.16 2.76 0.96 0.97 0.92
Cal libre 0.52 0.29 0.59 0.40 0.55
P. Ignición 0.8 1.63 1.24 1.46 1.08
R. Insolubles 0.62 10.21 0.42 0.59 0.57
C3S 54.18 51.33 48.73 58.64
C2S 15.87 23.95 27.98 20.30
C3A 11.53 7.28 5.89 0.81
C4AF 8.57 9.82 9.45 13.01
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Materiales

48. 48
Elemento
Yura Tipo
I
Yura Tipo
IP
Yura Tipo
IPM
Pacasmayo
Tipo I
Pacasmayo
Tipo V
Rumi Tipo
I (*)
CaO 65.9 46.3 53.8 63.02 62.92 44.19
SiO2 22.66 43.51 33.34 19.5 20.5 24.67
Al2O3 4.15 3.36 4.8 6.20 4.07 1.56
Fe203 1.41 1.98 2.04 3.30 5.14 5.01
K2O 0.70 0.58 0.72
Na2O 0.26 0.22 1.69
SO3 1.66 1.42 2.04 2.50 1.83 1.09
MgO 1.24 1.30 1.37 2.13 2.10 1.06
Cal libre 1.20 1.10
P. Ignición0.96 1.6 1.87 2.30 1.93 1.85
R. Insolubles0.48 26.7 15.69 0.50 0.68 2.99
C3S 60 54.85 60.44 (9.21)
C2S 19.7 14.52 13.18 69.08
C3A 6.92 10.85 2.09 (4.34)
C4AF 7.33 10.03 15.63 15.25
Características químicas de los cementos peruanosCaracterísticas químicas de los cementos peruanos
(*) Análisis particular al no haber suministrado información el fabricante
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Materiales

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Características físicas de los cementos peruanosCaracterísticas físicas de los cementos peruanos
Elemento
Sol Tipo I
Atlas Tipo
IP
Andino
Tipo I
Andino
Tipo II
Andino
Tipo V
Peso específico (gr/ cm3) 3.11 3.02 3.11 3.18 3.11
Fineza malla 100 (%) 0.04 0.03 0.34 0.10 0.20
Fineza malla 200 (%) 4.14 0.38 5.66 4.71 2.58
Se especifica Blaine (cm2/gr) 3.477 4.472 3.300 3.400 3.400
Contenido del aire (%) 9.99 9.82 6.50 5.35 5.22
Expansión en autoclave (%) 0.18 0.15 0.02 0.01 0.01
Fraguado Inicial Vicat 1hr49 1hr59 2hr50 3hr15 2hr15
Fraguado Final Vicat 3hr29 3hr41 3hr45 4hr30 3hr45
fc a 3 días (kg/cm2) 254 235 204 160 184
fc a 7 días (kg/cm2) 301 289 289 205 243
fc a 28 días (kg/cm2) 357 349 392 320 362
Calor hidratación a 7 días (cal/gr) 70.6 60.5 64.93 63.89 59.02
Calor hidratación a 28 días (cal/gr) 84.3 78.4
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Materiales

50. 50
Elemento
Yura Tipo
I
Yura Tipo
IP
Yura Tipo
IPM
Pacasmayo
Tipo I
Pacasmayo
Tipo V
Peso específico (gr/cm3)
3.11 2.86 2.95
Fineza malla 100 (%)
Fineza malla 200 (%)
Se especifica Blaine (cm2/gr)
3.597 4.086 3.348 3.400 3.300
Contenido de aire (%)
10.50 10.10
Expansión en autoclave (%)
0.2 0.11 0.26 0.22 0.14
Fraguado inicial Vicat
2 hr 2 hr 2 hr 10 2 hr 29 2 hr 40
Fraguado Finall Vicat
4 hr4 hr 104 hr 10 5 hr 10 5 hr 20
fc a 3 dias (kg/cm2)
242 140 240 168 154
fc a 7 dias (kg/cm2)
335 222 299 210 196
fc a 28 dias (kg/cm2)
388 316 367 273 258
Características de los cementos peruanosCaracterísticas de los cementos peruanos
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Materiales

51. 51
•Lo ya mencionado en relación a los cementos nacionales nos hace
reflexionar en la necesidad de tratar en lo posible de hacer en obra un
seguimiento estadístico del tiempo y condiciones de almacenaje, así
como de la calidad del cemento que se emplea.
•Una buena práctica la constituye el ejecutar análisis en un laboratorio
confiable cada 500 toneladas de cemento para el caso de obras grandes
y solicitar regularmente a los fabricantes certificados con resultados de
su control de calidad. En ningún caso la muestra que se obtenga debe
ser menor de 5kg.
•En cuanto a las condiciones de almacenaje es recomendable limpiar con
frecuencia los silos metálicos de depósito sobre todo en climas de
humedad relativa alta, pues se produce hidratación parcial del cemento
adherido a las paredes y que con el uso del silo ocasiona que se
desprendan trozos endurecidos y se mezclen con el cemento fresco
causando problemas en la uniformidad de la producción del concreto.
CONDICIONES DE CONTROL Y ALMACENAJE EN OBRA Y SUS
CONSECUENCIAS
CONDICIONES DE CONTROL Y ALMACENAJE EN OBRA Y SUS
CONSECUENCIAS
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Materiales

52. 52
•En el caso de cemento en bolsas, el concepto es similar en cuanto a
protegerlas de la humedad, bien sea aislándolas del suelo o protegiéndolas en
ambientes cerrados.
•Una manera práctica de evaluar si ha habido hidratación parcial del cemento
almacenado, consiste en tamizar una muestra por la malla N° 100, según la
Norma ASTM C-184, pesando el retenido, el cual referido al peso total, nos da
un orden de magnitud de una porción hidratada. El porcentaje retenido sin
haber hidratación oscila usualmente entre 0 y 0,5%.
•Si recordamos los conceptos referidos al mecanismo de hidratación podemos
estimar que si usamos cemento parcialmente hidratado, estaremos
sustituyendo en la práctica una parte del agregado por cemento endurecido
con características de resistencia incierta y definitivamente inferior a la de
arena y piedra, que causara zonas de estructura débil, cuya trascendencia será
mayor cuanto mayor sea la proporción de estas partículas.
CONDICIONES DE CONTROL Y ALMACENAJE EN OBRA Y SUS
CONSECUENCIAS
CONDICIONES DE CONTROL Y ALMACENAJE EN OBRA Y SUS
CONSECUENCIAS
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Materiales

53. 53
•Se puede estimar que el empleo de cemento hidratado en un 30%
referido al peso total, con gránulos no mayores de ¼ ocasionarán
perjuicios más negativos en la resistencia y durabilidad.
•Finalmente hay que aclarar que en cuando al almacenaje, el criterio
correcto para evaluar la calidad del cemento no es el tiempo que ha
estado almacenado, sino las condiciones de hidratación del cemento
al cabo de ese periodo, por lo que se aconseja tomar las previsiones
para evitar o retrasar la hidratación desde un inicio, en vez de dejar
pasar el tiempo sin ninguna precaución y entrar luego en las
complicaciones de evaluar si estará apto o no para usarse.
CONDICIONES DE CONTROL Y ALMACENAJE EN OBRA Y SUS
CONSECUENCIAS
CONDICIONES DE CONTROL Y ALMACENAJE EN OBRA Y SUS
CONSECUENCIAS
Curso: Tecnología del Concreto y de
Materiales

54. 54
•Análisis químicos (ASTM C114-16 T): Este análisis consiste en un grupo de
procedimientos de prueba por el que se determina cuantitativamente los óxidos,
álcalis y residuos del cemento. La química de los cementos es un tema
complicado, por lo que es indispensable tener personal especializado para
ejecutar estos análisis.
•Finura, superficie específica en centímetros cuadrados por gramo.
(Especificación ASTM C 115-58 o C 204-55): Los dos aparatos más comunes
para medir la finura del cemento Portland son el turbidímetro de Wagner y el
aparato de Polaine para determinar la permeabilidad al aire. El turbidímetro se
basa en la teoría de la sedimentación para obtener la distribución de las
partículas en tamaños con la que se calcula la superficie específica. Se dispersa
una muestra de cemento en kerosene, en una probeta de vidrio y se mide la
velocidad de sedimentación por los cambios en la intensidad de la luz que pasa
a través de la suspensión. En el método de permeabilidad al aire, se determina
la superficie específica haciendo pasar una cantidad definida de aire por una
muestra preparada. La cantidad de aire que pasa es una función del tamaño y
distribución de las partículas.
NORMAS DE CALIDAD DEL CEMENTO PORTLANDNORMAS DE CALIDAD DEL CEMENTO PORTLAND
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Materiales

55. 55
•Constancia de volumen (ASTM C266-58 T o C 191-58): Las agujas de
Gillmore y las de Vicat se utilizan para determinar la rapidez con la que se
endurece el cemento portland. Se prepara una muestra de pasta en
condiciones especificadas y se cura; manteniendo la humedad y temperatura
constantes. Se apoya la aguja de Gillmore o la de Vicat sobre la pasta un
tiempo determinado y la penetración indica la dureza o fraguado. La
composición química, la finura, el contenido de agua y la temperatura, son
factores importantes que influyen en la duración del fraguado. Y como el
fraguado es un punto muy importante, es necesario que se controle
cuidadosamente.
•Resistencia a la compresión en Ib/pulg2 (ASTM C 109-58): La muestra del
cemento se mezcla con una arena silicosa y agua en las proporciones pre
escritas y se moldean en cubos de 2x2x2 pulgadas. Estos cubos se curan y
luego se prueban a la compresión para obtener un indicador de las
características que sirven para desarrollar la resistencia del cemento.
NORMAS DE CALIDAD DEL CEMENTO PORTLANDNORMAS DE CALIDAD DEL CEMENTO PORTLAND
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56. Analiza elsiguientevideo:
https://www.youtube.com/watch?v=mxIb_LkjeXg

57. Despuésde habervisualizadoelvideo, reflexionamos
y respondemoslas siguientesinterrogantes:
01
Debata sobre el video anterior
02
Comentarios y preguntas

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