UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA RESIDENTES, SUPERVISORES Y RESIDENTES, SUPERVISORES Y PROYECTISTAS PROYECTISTAS TEMA : TEMA : CEMENTOS CEMENTOS EXPOSITOR : EXPOSITOR : Ing. Ana Torre Carrillo Ing. Ana Torre Carrillo Lima, Noviembre del 2002 Lima, Noviembre del 2002
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TEMA - Biblioteca Central de la Universidad Nacional del Santabiblioteca.uns.edu.pe/saladocentes/archivoz/publicacionez/cementos.pdf · universidad nacional de ingenieria facultad
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERIA CIVILFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA RESIDENTES, SUPERVISORES Y RESIDENTES, SUPERVISORES Y
PROYECTISTASPROYECTISTASTEMA :TEMA :
CEMENTOSCEMENTOSEXPOSITOR :EXPOSITOR :
Ing. Ana Torre CarrilloIng. Ana Torre Carrillo
Lima, Noviembre del 2002Lima, Noviembre del 2002
RESEÑA HISTORICARESEÑA HISTORICA
IMPERIO INCAICOIMPERIO INCAICO
Conocimiento de:
AstronomíaTrazado y construcción de canales de irrigaciónEdificaciones de piedra y adobe
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES –– FIC FIC –– UNIUNI
RESEÑA HISTORICARESEÑA HISTORICA
COLONIA (Siglo XVI)COLONIA (Siglo XVI)
Cal y Arena ( calicanto )Cal + Piedras ( Concreto ciclópeo )
Ejm: Puente de Piedra 1608Fortificaciones militaresConventos, iglesias
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RESEÑA HISTORICARESEÑA HISTORICA
LA REPUBLICA (1820)LA REPUBLICA (1820)
1824 Apsdin ( Calcinación de la caliza )1840 Francia ( 1ra fábrica )1845 Inglaterra1855 Alemania1871 E.E.U.U.
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RESEÑA HISTORICARESEÑA HISTORICA
SIGLO XXSIGLO XX
1915
Primeros hornos de fabricación de cemento1916 Primera fábrica de cemento en el Perú (CPCP)1955 – 1975 fábricas de cemento: Chilca, Lima,
Palacio de Justicia, Hotel Bolivar,Club Nacional, Country Club.
Terminal marítima del CallaoPavimentación Av. VenezuelaPavimentación Av. Costanera
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DEFINICIONESDEFINICIONES
La arcillaLa arcillaYesoYesoCalCalCementosCementosAsfaltosAsfaltosPolímeros
CEMENTANTESCEMENTANTES
Polímeros
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DEFINICIONESDEFINICIONES
CEMENTOSCEMENTOS
Material pulverizado que combinado con agua forma Material pulverizado que combinado con agua forma una pasta capaz de endurecer en el agua y al aire.una pasta capaz de endurecer en el agua y al aire.
CLINKERCLINKER
Producto obtenido por calcinación de materias primas, Producto obtenido por calcinación de materias primas, calizas y arcillosas adecuadamente dosificadas.calizas y arcillosas adecuadamente dosificadas.
CEMENTO PORTLANDCEMENTO PORTLAND
Obtenido por la pulverización del Obtenido por la pulverización del clinkerclinker con la adición con la adición eventual del sulfato de calcio.eventual del sulfato de calcio.
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PROCESOS DE FABRICACIONPROCESOS DE FABRICACION
COMPOSICION QUÍMICA DEL CLINKERCOMPOSICION QUÍMICA DEL CLINKER
0% 0% -- 3%3%Mn2O3
0% 0% -- 0.5%0.5%TiO2
0% 0% -- 1.5%1.5%P2O5
0% 0% -- 1%1%K2O y Na2O
0.5% 0.5% -- 3%3%Pérdida x Calcinación
1% 1% -- 5%5%MgO
0.1% 0.1% -- 2.5%2.5%SO3
FF2% 2% -- 5%5%Fe2O3
AA4% 4% -- 8%8%Al2O3
SS16% 16% -- 26%26%SiO2
CC58% 58% -- 67%67%CaO
AbreviaturaPorcentaje TípicoOxido Componente
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FASES MINERALES DEL CLINKERFASES MINERALES DEL CLINKER
TIPO I :TIPO I : Uso general, alto calor, f ’c altoUso general, alto calor, f ’c altoTIPO II :TIPO II : Mediana Resistencia Sulfatos, Mediana Resistencia Sulfatos, calor moderado, calor moderado, f´cf´c lentolento.TIPO III :TIPO III : Alto calor, Alto calor, f´cf´c muy rápido, baja muy rápido, baja resistencia sulfatos.resistencia sulfatos.TIPO IV :TIPO IV : Muy bajo calor, f´c muy lentoTIPO V :TIPO V : Muy resistente sulfatos bajo calor, f´c muy lento
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DesarrolloDesarrollo de la resistencia en compresión en %de la resistencia en compresión en %de la resistencia a 28 díasde la resistencia a 28 días
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Desarrollo del calor de hidratación Desarrollo del calor de hidratación vsvs tiempo para tiempo para cementos cementos estandardestandard
REGRESARREGRESAR LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES –– FIC FIC –– UNIUNI
TIPO IP :TIPO IP : Uso general, hasta 15 % a Uso general, hasta 15 % a 40% puzolana. Menor calor, 40% puzolana. Menor calor, f´cf´cdespués 28 días.después 28 días.TIPO IPM :TIPO IPM : Uso general, hasta 15% Uso general, hasta 15% puzolana, Menor calor, puzolana, Menor calor, f´cf´c después 28 después 28 días.días.
REGRESARREGRESAR LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES –– FIC FIC –– UNIUNI
TIPO IMS :TIPO IMS : Mediana resistencia a Mediana resistencia a sulfatos, hasta 25% escoria, menor sulfatos, hasta 25% escoria, menor calor, calor, f´cf´c después 28 Días.después 28 Días.TIPO TIPO ICoICo :: Uso general, hasta 30% Uso general, hasta 30% fillerfillercalizo. Menor calor, calizo. Menor calor, f´cf´c después 28 después 28 días.días.
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CEMENTOCEMENTOTIPO I MEJORADO
REQUISITOS FÍSICOS COMPARATIVOSTIPO I MEJORADO
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES –– FIC FIC –– UNIUNI
0.800.800.800.80Expansión en autoclave% máximo
4545375375
4545420420
Tiempo de fraguado, minutosInicial, minFinal, min
120120190190
280*280*
130200250
Resistencia a la compresión, Kg/cm², mín3 Días 7 Días28 Días
Tipo ITipo IASTM C 150ASTM C 150NTP 334.090NTP 334.090
Tipo Tipo ICoICoTipo I mejoradoTipo I mejorado
NTP 334.090NTP 334.090REQUISITOS FISICOS
• Obras de concreto y de concreto armado en general.
• Morteros en general, especialmente para tarrajeo y asentado de unidades de albañilería.
• Pavimentos y cimentaciones.* Opcional* Opcional
CEMENTOCEMENTOTIPO MS
REQUISITOS FÍSICOS COMPARATIVOSTIPO MS
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES –– FIC FIC –– UNIUNI
0.800.800.800.80Expansión en autoclave% máximo
----0.10 (6 meses)0.10 (6 meses)Resistencia a los sulfatos% máximo de expansión
4545375375
4545420420
Tiempo de fraguado, minutosInicial, minFinal, min
100100170170
280*280*
100170
280*
Resistencia a la compresión, Kg/cm², mín3 Días 7 Días28 Días
Tipo ITipo IASTM C 150ASTM C 150NTP 334.090NTP 334.090
Tipo Tipo ICoICoTipo I mejoradoTipo I mejorado
NTP 334.090NTP 334.090REQUISITOS FISICOS
* Opcional* Opcional
CEMENTOCEMENTOTIPO IP ESPECIAL
REQUISITOS FÍSICOS COMPARATIVOSTIPO IP ESPECIAL
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES –– FIC FIC –– UNIUNI
----0.10 *(6 meses)0.10 *(6 meses)Resistencia a los sulfatos% máximo de expansión
--------
290*290*330*330*
Calor de hidratación, máx , kJ/Kg7 días28días
4545375375
4545420420
Tiempo de fraguado, minutosInicial, minFinal, min
120120190190
280*280*
130200250
Resistencia a la compresión, Kg/cm², mín3 Días 7 Días28 Días
Tipo ITipo IASTM C 150ASTM C 150NTP 334.090NTP 334.090
Tipo Tipo ICoICoTipo I mejoradoTipo I mejorado
NTP 334.090NTP 334.090REQUISITOS FISICOS
* Opcional* Opcional
FABRICAS DE FABRICAS DE CEMENTOSCEMENTOSEN EL PERUEN EL PERU
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LOS CEMENTOS NACIONALESLOS CEMENTOS NACIONALES
Tipo IPPucallpaUcayali
Cementos Rioja S.A.1%
Rumi I, Rumi II, Rumi V, RumiIPM,
JuliacaPuno
Cementos Sur S.A.5%
Pacasmayo I, Pacasmayo II, Pacasmayo V, Pacasmayo MS, Pacasmayo IP, Pacasmayo ICo
PacasmayoLa Libertad
Cemento Pacasmayo S.A.13%
Yura I, Yura IP, Yura IPMYura
ArequipaYura S.A.
14%
Andino I, Andino II, Andino V, Andino IPM
TarmaJunín
Cemento Andino S.A.19%
Sol I, Sol II, Atlas IPLimaCementos Lima S.A.
46%
Tipos de Cemento que Tipos de Cemento que producenproducenUbicaciónUbicaciónFabricanteFabricante
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REQUISITOS PARA CONCRETOS EXPUESTOS A REQUISITOS PARA CONCRETOS EXPUESTOS A SOLUCIONES QUE CONTIENEN SULFATOSSOLUCIONES QUE CONTIENEN SULFATOS
450.45V1500<SO4<10,0000.2<SO4<2.0Severa
450.45V más puzolanaSO4>10,000SO4>2.0Muy severa
400.50II, IP(MS), IS(MS), P(MS), I(PM) (MS),
I(MS)150<SO4<15000.1<SO4<0.2Moderada
------0<SO4<1500<SO4<0.1Insignificante
Concreto con agregado de
peso normal y ligero
Resist. Comp. mínma MPa
Concreto con agregado de peso normal
rel. a/c máx en peso
Tipo CementoSulfatos (SO4)
en el agua, ppm
Sulfatos solubles en agua (SO4) en el suelo
Exposición a sulfatos
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¿ Como elegir el tipo de cemento ?¿ Como elegir el tipo de cemento ?
Donde vamos a construir?
En que condición de exposición vamos a construir?
Que tipo de estructura y/o que proceso constructivo vamos a usar?
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES –– FIC FIC –– UNIUNI
Donde vamos a construir ?Donde vamos a construir ?
El medio ambiente y las condiciones de servicio afectan de manera sustancial el comportamiento del concreto, por lo tanto es muy importante tener en cuenta el manejo del calor de hidratación:
En clima cálido : Utilizar cementos con bajo calor de hidratación, por lo tanto ordenando los cementos de acuerdo al calor de hidratación que producen, de menor a mayor tenemos: V, IP, II, IPM, IMs, ICo, I
En clima frío : Utilizar cementos con alto calor de hidratación , por lo tanto ordenando los cementos de acuerdo al calor de hidratación que producen, de menor a mayor tenemos: I, II, IPM, IMs, ICo, V
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En que condición de exposición vamos a construir?En que condición de exposición vamos a construir?
El concepto que prima es resistencia a la agresividad química, por lo tanto es muy importante tener en cuenta las condiciones de exposición:
Ambiente marino: Expuesto al ataque de Cloruros + sulfatos, por lo tanto ordenando los cementos de acuerdo al grado de resistencia a estos iones de mayor a menor tenemos:
IP, V, IPM, II, IMs, Ico, ISuelo con sulfatos : Ordenando los cementos de acuerdo al grado de resistencia a los sulfatos de mayor a menor tenemos:
V, IP, II, IPM, IMs, Ico, I
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES –– FIC FIC –– UNIUNI
Que tipo de estructura y/o que proceso Que tipo de estructura y/o que proceso constructivo vamos a usar? constructivo vamos a usar?
En este caso el concepto que prima es desarrollo de resistencia y calor de hidratación de la estructura a construir
Vaciados de gran volumen y poca área de disipación de calor : En este caso es importante tener en cuenta el calor de hidratación del cemento, entonces ordenando los cementos de más favorable a menos favorable tenemos:
V, IP, II, IPM, IMs, Ico, IDesencofrado rápido : En este caso es importante tener en cuenta la ganancia rápida de la resistencia del concreto, entonces ordenando los cementos de más favorable a menos favorable tenemos:
I, IPM, IMs, ICo, IP, VLABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES –– FIC FIC –– UNIUNI