El agua es
el componente del concreto que entra en contacto con el cemento generando el
proceso de hidratación, que desencadena una serie de reacciones que terminan
entregando al material sus propiedades físicas y mecánicas, su buen uso se
convierte en el parámetro principal de evaluación para establecer el eficiente
desempeño del concreto en la aplicación.
El agua es
el componente del concreto que entra en contacto con el cemento para
proporcionar propiedades de fraguado y endurecimiento a fin de formar un sólido
compacto con los agregados. Presentamos su clasificación.
Agua de
mezclado
Cantidad de
agua que requiere el concreto por unidad de volumen para que se hidraten las
partículas del cemento y para proporcionar las condiciones de manejabilidad adecuada
que permitan la aplicación y el acabado del mismo en el lugar de la colocación
en el estado fresco.
Agua de
curado
Es la
cantidad de agua adicional que requiere el concreto una vez endurecido a fin de
que alcance los niveles de resistencia para los cuales fue diseñado. Este
proceso adicional es muy importante en vista de que, una vez colocado, el
concreto pierde agua por diversas situaciones como: altas temperaturas por
estar expuesto al sol o por el calor reinante en los alrededores, alta absorción
donde se encuentra colocado el concreto, fuertes vientos que incrementan la
velocidad de evaporación. Aunque en la actualidad existen productos que
minimizan la pérdida superficial del agua, en el caso de que no sean utilizados
se requiere adicionársela periódicamente a los elementos construidos para que
alcancen el desempeño deseado.
Diseño de
mezcla
El agua en
el concreto es fundamental porque al relacionarla con la cantidad de cemento
contenido en la mezcla (relación agua/cemento), es la que determina la
resistencia del mismo y en condiciones normales su durabilidad. Concretos con
altos contenidos de agua (relaciones agua/cemento por encima de 0,5) pueden
proporcionar resistencias bajas y ser susceptibles de ser atacados fácilmente
por los agentes externos. Por el contrario, relaciones agua/cemento bajas
(menores de 0,45) contribuyen de forma significativa a la resistencia de los
elementos, tanto a la compresión y mejor desempeño de la estructura, como al
ataque de agentes que se encuentran en el medio ambiente, y en consecuencia a
la durabilidad.
Por ello, es
fundamental el control de adición de agua a la mezcla durante su preparación o
colocación ya que al alterar la condición inicial de esta (aumentar la relación
agua/cemento para conseguir mayor facilidad en la acomodación y el acabado,
puede afectar de forma apreciable el desempeño del mismo consiguiéndose menores
resistencias a la compresión o desgastes prematuros de los elementos
construidos.
Si se
requiere utilizar el agua de mar esta debe ser empleada en concretos que no
requieran refuerzo metálico, si no, es conveniente tomar acciones encaminadas a
evitar que sus sales afecten el buen desempeño de las varillas. De acuerdo con
todo lo anterior, en la medida en que se establezcan controles para el uso y
manejo del agua apropiados, obtendremos concretos con los desempeños deseados y
evitaremos inconvenientes posteriores en las obras que generalmente se traducen
en sobrecostos de las mismas.
IMPUREZAS
MÁXIMA CONCENTRACIÓN TOLERADA.ASTM C-94
CEMENTOS RICOS EN CALCIO NOM C – 122-1982
CEMENTOS SULFATORRESISTENTES NOM C – 122 - 1982
Carbonato de sodio y potasio
1,000 ppm
----------
------------
Cloruro de sodio
20,000 ppm
--------
------------
Cloruro como Cl (concreto preesforzado)
500 ppm
400(c)
600(c)
Cloruro como Cl (concreto húmedo o con elementos de aluminio, metales similares galvanizados.)
1,000 ppm
700(c)
1,000(c)
Sulfato de sodio
10,000 ppm
-------------
-----------
Sulfato como SO4 <
3,000 ppm
3,000
3,500
Carbonato de calcio y magnesio, como ion bicarbonato
400 ppm
600
600
Cloruro de magnesio
40,000 ppm
----------
-----------
Sulfato de magnesio
25,000 ppm
----------
-----------
Cloruro de calcio (por peso de cemento de concreto)
2%
----------
-----------
Sales de hierro
40,000 ppm
----------
-----------
Yodato, arrestando, fosfato y borato de sodio
100 ppm
----------
-----------
PH
6.0 a 8.0
No menor de 6.0
No menor de 6.5
Hidróxido de sodio (por peso de cemento de concreto)
0.50%
----------
-----------
Hidróxido de potasio (por peso de cemento de concreto)
1.20%
----------
-----------
Azúcar
500 ppm
----------
-----------
Aceite mineral (por peso de cemento de concreto)
2%
----------<
-----------
Agua con algas
0
---------
-----------
Materia orgánica
20 ppm
150(b)
150(b)
Agua de mar (contenido total de sales para concreto no reforzado)
35,000 ppm
--------
-----------
Agua de mar para concreto reforzado o preesforzado
No recomendable
---------
-----------
Álcalis totales como Na+
---------------------------------
300
450
Dióxido de carbono disuelto CO 2
---------------------------------
5<
3
Sólidos en suspensión en agua natural
2,000 ppm
2,000
2,000
Sólidos en suspensión en agua reciclada
----------------------------------
50,000
50,000
Magnesio como Mg++
----------------------------------
100
150
Total de impurezas en solución
----------------------------------
3,500
4,000
REQUISITOS
DE CALIDAD DEL AGUA PARA EL CONCRETO
Componente
que se utiliza para generar las reacciones químicas en los cementantes del
concreto hidráulico o del mortero de cemento Portland.
AGUA
aguas
potables o sobre las que se posea experiencia por haber sido empleadas para tal
fin, con resultados satisfactorios.
EN EL
CONCRETO
Se admiten
todas las aguas potables y las tradicionalmente empleadas, aunque no
necesariamente el agua que es buena para beber es buena para el Concreto.
AMASADO
El curado es
el proceso por el cual se busca mantener saturado el concreto hasta que los
espacios de cemento fresco, originalmente llenos de agua sean reemplazados por
los productos de la hidratación del cemento
CURADO
Puede ser
agua potable, es decir, aquella que por sus características químicas y físicas
es útil para el consumo humano o que cumpla con los requisitos de calidad establecidos
en la NTP 339.088.
CARACTERISTICAS FÍSICAS Y QUÍMICAS
El agua
empleada para amasar y curar el concreto será de propiedades:
No deberá
contener substancias que puedan producir efectos desfavorables sobre:
Colorantes
nulas.
Clara,
Libre de
glúcidos (azúcares),
Ácidos.
Álcalis.
Materias
orgánicas.
Aceites.
ADEMAS
El fraguado,
La
resistencia,
La
durabilidad
Apariencia
del concreto
El agua
empleada en la preparación y curado del concreto deberá cumplir con los
requisitos de la Norma NTP 334.088 y ser de preferencia potable.
Impide o
retarda el Fraguado
Disminuye la
resistencia
Reduce la
durabilidad
Corrosión
del acero de refuerzo
Causa
eflorescencias, manchado, etc.
Problemas
Causados por Sales en el Agua
NTP 339.088
El Agua debe
estar dentro de los límites siguientes:
El contenido
máximo de materia orgánica, expresada en oxígeno consumido, será de 3ppm
El contenido
de residuo sólido no será mayor de 5000ppm.
El pH estará
comprendido entre 5,5 y 8.
El contenido
de sulfatos, expresado en ion SO4 será menor de 600ppm
El contenido
de cloruros, expresado en ion C1, será menor de 1000ppm
El contenido
de Carbonatos y Bicarbonatos alcalinos (alcalinidad total) será mayor de
1000ppm.
Partes por
millón
PPM
(ppm) es una
unidad de medida de concentración.
Se refiere a
la cantidad de unidades de la sustancia que hay por cada millón de unidades del
conjunto.
Por ejemplo
en un millón de granos de arroz, si se pintara uno de negro, este grano
representaría una parte por millón (1 ppm)
Como
requisito opcional considera que si la variación de color es una característica
que se desea controlar, el contenido de fierro, expresado en ion férrico, será
de una parte por millón (1ppm).
Estudios
Comparativos
Se podrán
realizar ensayos comparativos empleando en un caso el agua en estudio y en otro
agua potable, manteniendo además similitud en materiales y procedimientos a
utilizar, con el fin de obtener ensayos reproducibles
Dichos
ensayos se realizarán con el mismo cemento que será usado y consistirán en la
determinación del tiempo de fraguado del cemento y resistencia a compresión a
los 7 y 28 días.
La REDUCCIÓN
de resistencia del mortero que contiene el agua en estudio a cualquier edad de
ensayo, podrá ser como máximo del 10%
REQUISITOS
DE DURABILIDAD
Limites
permisibles para el Agua de mezcla y de curado según la NTP 339.088
El PH del
agua debe estar en promedio en 7 (estado neutro), cuando el PH<6 (agua
ácida) daña severamente al concreto (especialmente al acero) de preferencia
debe emplearse agua potable
Agua ácida
en una mina
La cantidad
de sustancias nocivas contenidas en el agua, se deben sumar a los contenidos en
los agregados para evaluar los límites máximos permisibles
El agua
ácida en mezcla con el agua natural de un río
Los cloruros
actúan sobre el acero produciendo corrosión, obras cercanas a ambientes marinos
sufren corrosión: El R.N.E. establece para el concreto armando expuesto a la
acción de cloruros, como máximo el 0.1% de cloruros contenidos en agua en
relación al peso del cemento.
CONTENIDO
TOTAL DE IONES CLORUROS SOLUBLES EN AGUA EN EL CONCRETO (ACI318-05)
Verificar si
dicho valor se encuentra por debajo del límite estipulado en la siguiente
tabla.
CONTENIDO MÁXIMO DE IONES CLORUROS PARA LA PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN DE LA ARMADURA
AGUAS
PROHIBIDAS
Aguas ácidas
Aguas
calcáreas, minerales, carbonatadas o naturales.
Aguas
provenientes de minas o relaves
Aguas que
contengas residuos industriales.
Aguas con un
contenido de cloruro de sodio mayor del 3%; o un contenido de sulfato mayor del
1%.
Aguas que
contengan algas, materia orgánica, humus, partículas de carbón, turba azufre o
descargas de desagües.
Aguas que
contengan azucares o sus derivados.
Aguas con
porcentajes significativos de sales de sodio o potasio disueltos, en especial
en todos aquellos casos en que es posible la reacción álcali-agregado.
MUESTRAS DE
AGUA
...una sola
nuestra de agua, puede no ser representativa si existen variaciones de
composición en función del tiempo, cambios climáticos (lluvia, viento, etc.),
cambios estaciónales o influencia de las mareas.
En caso de
que el lugar de extracción se encuentre próximo a la costa...
En el caso
de no ser representativas las muestras, podrá tomarse muestras periódicas en
distintos días y lugares, pero a la misma hora. También cuando se sospeche que
puede haber variado la composición del agua.
Cada muestra
tendrá un volumen mínimo de 5 litros.
En el caso
de aguas superficiales (ríos, arroyos, lagunas, etc.), la muestra se tomará
introduciendo el recipiente a la profundidad en que se colocará la boca de toma
de extracción, dejando que el agua se introduzca en él.
En el caso
de aguas subterráneas se empleará una bomba de extracción, la que se hará
funcionar por lo menos 10min. y durante todo el tiempo que resulte necesario
para lavar las tuberías. Luego se llenará el recipiente.
Las muestras
se envasarán en recipientes o botellas de polietileno o de vidrio incoloro o de
color claro,perfectamente limpios.
El cuello
será de diámetro pequeño para facilitar el cierre y sellado del recipiente. Las
tapas serán de los materiales indicados o de corcho nuevo, sin defectos y
cierre hermético
Los envases
se llenarán sin dejar algún vacío, salvo que se prevea cambios de volumen por
temperatura; en cuyo caso se dejará un volumen libre de aproximadamente1% del
volumen del recipiente.
Inmediatamente
después de realizada la extracción, los envases serán convenientemente tapados
y sellados.
Los
recipientes serán acondicionados, para evitar su rotura. Las tapas serán
aseguradas con hilo o alambre para evitar que se aflojen.
En tiempo de
frío los envases serán protegidos contra los efectos de las bajas temperaturas
NORMAS
Toma de
muestras de agua para la preparación y curado de morteros y concretos de
cemento Portland.
NTP 339.070
Ensayo para
determinar el residuo sólido y el contenido de materia orgánica de las aguas
usadas para elaborar morteros y concretos.
NTP 339.071
Método de
ensayo para determinar por oxidabilidad el contenido de materia orgánica en las
aguas usadas para elaborar morteros y concretos.
NTP 339.072
Método de
ensayo para determinar el pH de las aguas para elaborar morteros y concretos.
NTP 339.073
Método de
ensayo para determinar el contenido de hierro en las aguas usadas en la
elaboración de hormigones y morteros.
NTP 339.074
Método de
ensayo para determinar el contenido de hierro en las aguas usadas en la
elaboración de concretos y morteros.
NTP 339.075
Método de
ensayo para determinar el contenido de cloruro en las aguas usadas en la
elaboración de concretos y morteros.
El presente
informe se trata acerca del cemento que lo podemos definir como un
conglomerante formado a partir de una mezcla de calizas y arcillas calcinadas y
posteriormente molidas, que tiene la propiedad de endurecer al contacto con el
agua. El cemento mezclado con agregados pétreos (grava y arena) y agua, crea
una mezcla uniforme, maleable y plástica que fragua y se endurece, adquiriendo
una consistencia pétrea. Esta mezcla también es llamada
“concreto”;
y por todo lo expresado anteriormente es que su uso está muy
generalizado
en obras de construcción
CONCEPTO
En Concreto,
no todo se ha dicho; siempre existirá algo nuevo que investigar. Para obras
especiales o de capricho, como el caso del concreto blanco calidad 500 kgs/cm2
para un mástil de 150 m de altura, la investigación y el análisis dictaminaron
las mezclas y procedimientos de construcción para garantizar la estructura.
¿Usted requiere algo así?
Servicios
Ensayes
estándar a componentes del concreto como:
Cementos
Complementos
cementantes
Agregados
para concreto
Aditivos
Fibras
Ensayes a
pastas, morteros y concretos en estado fresco
Ensayes y
evaluación al concreto endurecido:
Pruebas no
destructivas
Martillo de
rebote
Velocidad de
pulso (ultrasonido)
Pruebas
destructivas
Extracción,
ensaye y evaluación de núcleos de concreto
Prueba de
extracción CAPO
Diseño de
mezclas de concreto y de propiedades como:
Resistencia
a la compresión
Módulo de
elasticidad
Resistencia
a la flexión
Módulo de
ruptura
Tensión
indirecta
Diagnóstico
y evaluación de las causas del deterioro que produce baja durabilidad en las
estructuras de concreto y propuestas de reparación tecnológicamente adecuadas
para alargar la vida útil de las obras.
Pruebas de
capacidad de carga a estructuras existentes.
Pruebas no
estandarizadas para el desarrollo, la caracterización o la definición de las
especificaciones de nuevos productos o materiales de construcción.
Historia del
Concreto y su llegada al Perú
La historia
del concreto está muy ligada con la historia del cemento, para ser
másespecíficos con el material cementante, que desde tiempos remotos ha servido
para dar mayor resistencia, ante los agentes de intemperismo, a la construcción
de viviendas,templos, palacios, etc. y por ende a una mayor comodidad social.
Por ejemplo en la cultura Egipcia se
utilizaba un
mortero, mezcla de arena con materia cementosa, para unir bloques y lozas de
piedra al elegir sus construcciones; los constructores griegos y
romanos descubrieron que ciertos depósitos volcánicos, mezclados con caliza y
arena producían un mortero de gran fuerza, capaz de resistir la acción del agua,
dulce o salada. Un material volcánico muy apropiado para estar aplicaciones lo
encontraron los romanos en un lugar llamado Pozzuoli nombre con el que
actualmente se conoce a las puzolanas.
Pero en el Perú a
diferencia de estas culturas y a pesar de los grandes conocimientos incaicos
sobre astronomía, trazado y construcción de canales de ,edificaciones
de piedra y adobe, etc.
“no existen
evidencias del empleo de ningún material
cementantes
este periodo que se caracterizo por un desarrollo notable del empleo de
la piedra sin elementos
ligantes de unión entre piezas”
1
.Los
materiales aglomerantes o cementantes en el Perú datan del siglo XVI, en
la Colonia, en la que los españoles implantan los conocimientos técnicos
europeos a Lima. Y a medida que el auge y la riqueza del virreinato del Perú
crecen también lo hacen en gran medida las edificaciones y el ornato de las
ciudades, motivando el empleo de materiales y técnicas más elaboradas, como lo
indica el siguiente párrafo:
“…
en las
construcciones coloniales, generalmente de dos pisos, los cimientos eran de
piedra grande de río amarradas y con mezcla de cal y arena lo que se denominaba
el calicanto
”
2
.Como se
observa el concreto rudimentario de aquella época empleaba el calicanto como
aglomerante con inclusión de piedras de diversos tamaños en la que sería
una especie de concreto ciclópeo actual. Su uso se limitaba por lo general a
cimentaciones.En un afán por mejorar la calidad del concreto, en cuestiones de
resistencia, se comenzaron a experimentar con distintas especies orgánicas y
hasta de consumo humano,como cuenta el siguiente párrafo.
“…según la
tradición limeña cuenta que el puente de piedra sobre el río Rímac
Iniciado en
el año 1608 y concluido en el año 1610, y que aun existe, se edifico
agregando al mortero de cal y arena huevos frescos en gran cantidad para mejorar
sus propiedades resistentes, en lo que constituiría unos de los intentos mas
precoces y pintorescos en el
En este
contexto se desarrollaron los gremios, similar a los de Europa, regidos por reglamentos y disposiciones especiales que debían cumplirse con
escrupulosidad y rigidez bajo penas de sanción severas. Así estos estaban
pasando a ser los antecesores de los colegios profesionales de hoy.El gremio que
agrupaba a los profesionales de la construcción era el de los albañiles,cuyo
nombre proviene del árabe albbani (Maestros en el arte de construir) y que
incluía a los arquitectos, los maestros mayores, los alarifes, los oficiales y
los aprendices.
Gracias a la
invención de la maquina a vapor; “…en 1824 Joseph Apsdin patenta un
proceso de
calcinación de caliza arcillosa que producía un cemento que al
hidratarse adquiría según él las mismas propiedades que la pi
edra la isla
Portland”
4
.Pero no es
hasta el año 1915 cuando llega al Perú la compañía constructora norteamericana Fundación Co. Para ejecutar entre muchos proyectos el terminal marítimo del
Callao y la pavimentación de Lima. Es esta compañía la que trae los
primeros hornos para la fabricación del cemento con lo que se inicia la
tecnología del concreto local.En el año 1916 la compañía peruana de cemento
portland compra los hornos a la Fundacion e instala en el Rímac la primera
fábrica de cemento comercial del Perú(compañía peruana de cemento portland)
empleando materia prima de Congosto. Entre 1955 y 1975 se crean las fabricas de
cemento Chilca, Lima, Andino, Chiclayo, Pacasmayo,Sur y Yura, que van
desarrollando diferentes tipos de cemento.En los años 50´ se consolidan las
grandes empresas constructoras nacionales y se establece en Lima la primera
empresa de concreto premezclado. En la década de los 70´ crece la informalidad
generalizada en construcciones sedimentando en mucha gente en el campo de la
construcción
la idea de que “cualquier
persona
puede hacer un buen concreto
”
que “el
concreto es un material noble que puede absorber nuestros errores” y que “ya
todo esta investigado en lo que al concreto serefiere”. Es por ello que en la
década de los 80’ se empiezan a ejecutar tesis de
investigación
en la tecnología del concreto en universidades como la Universidad Nacional de
Ingeniería (UNI).
Conclusiones:
-
El Perú en
cuestiones de tecnología del concreto ah sido un país que no ah tenido muchos
avances y que en gran medida se acoplo a los avances tecnológicos de Europa.-
La llegada
del cemento al Perú trajo un cambio radical en lo que se refiere al desarrollo
de las construcciones, y por ende un gran avance económico-social.-
La
investigación en lo referente al concreto aun es somera, esta va a ir
mejorando en cuanto a calidad, ya que la necesidad de un concreto más resistente
es lo que requiere las grandes estructuras como edificios, estadios, etc.-
En este
tiempo es un poco difícil predecir que vaya a haber un aglomerante que upere al
cemento, es por ello necesario que las universidades sigan
haciendo investigación al respecto, dejando de lado las cuestiones políticas,
sociales que
afectaron en
los 70’ y dedicándose exclusivamente a la formación de profesionales
competentes
y competitivos a nivel mundial.
Tipos de
Concretos
CONCRETO
CONVENCIONAL CLASE 2 – Concreto de uso general para todo tipo de construcciones
que no requieran características especiales y son utilizados en: Pisos, losas,
muros, cimentaciones, banquetas, guarniciones, etc. Ofrece:
Excelente
trabajabilidad y cohesión
Fácilmente
moldeable
Compatible
con impermeabilizantes y fibras
Limpio y
libre de contaminantes.
CONCRETO
ESTRUCTURAL CLASE 1 – Concreto de alta calidad que cumple con las
especificaciones más estrictas de los reglamentos de construcción como en obras
tipo A o B1 (Escuelas, teatros, edificios públicos, bibliotecas, cines, centros
comerciales, etc.) Ofrece:
Resistencias
mayores o iguales que 250 y menores que 400 kg/cm²
agregados de
origen caliza o basalto
excelente trabajabilidad y cohesión
Mayor
durabilidad que la de un concreto convencional.
CONCRETOS
RAPIDOS Y RET – Diseñado para obras de elevada exigencia estructural donde se
requiera un descimbrado rápido de los elementos colados. Donde el concreto
alcanza su resistencia al 100% en 14, 7 o 3 días, y si su necesidad es aun
mayor proporcionamos concretos a 16, 24, 48 horas. Garantizando la resistencia
a la compresión solicitada. Ofrece:
Acelera la
velocidad de construcción
Rápido
descimbrado
Optimiza el
uso de las cimbras
Menores
costos de construcción
Acelera la
puesta en servicio de la estructura.
CONCRETO ARQUITECTÓNICO - El concreto arquitectónico, estructural o decorativo, Es un
concreto pensado y destinado a brindar una gama de alternativas estéticas en
cuestión de acabados y colores, dependiendo las necesidades del constructor y
de la obra misma. Puede ser solicitado en cualquier resistencia, tamaño de
agregado y grado de trabajabilidad. Ofrece:
Concreto
aparente
Concreto
elaborado con cemento blanco
Concreto de
cualquier color
Los colores
son integrales, la superficie puede ser martelinada
Colores
uniformes en toda la superficie del concreto
Colores que
no se degradan por la acción de la luz ultravioleta
Concreto con
agregado expuesto sin necesidad de martelinar
Concreto con
agregado de mármol
Concreto
estampado
CONCRETO MR
– Este concreto se ha diseñado para ser utilizado en la construcción de
elementos que estén sujetos a esfuerzos de flexión, por lo tanto su campo de
aplicación se encuentra en la construcción de pavimentos, pisos industriales,
infraestructura urbana, proyectos carreteros, etc. Ofrece:
Bajos costos
de mantenimiento
Mayor durabilidad que los pavimentos de
asfalto
Mayor seguridad en la conducción de vehículos
Agregados gruesos de origen caliza, basalto
Mayor
resistencia al impacto
CONCRETO
PERMEABLE – Es un material que una vez colocado no impide el paso del agua
pluvial hacia el subsuelo lo que permite la recuperación de los mantos
freáticos, por lo que puede ser aplicado en la construcción de andadores,
banquetas, carpeta de rodamiento para tránsito ligero, estacionamientos a cielo
abierto, etc. Ofrece:
Alta
permeabilidad
Ayuda a la
alimentación del manto freático
Colocación
similar a la del concreto convencional
Acabado
final rugoso
RELLENO
FLUIDO – Es un mortero de peso ligero que puede ser utilizado como relleno en
obra civil. Por sus propiedades rellena con mayor facilidad huecos o espacios
que un concreto o mortero convencional. Puede ser utilizado como relleno
compactado para sub-bases y bases, relleno de cepas y zanjas.
Agregados
finos de origen andesita 5 mm.
Revenimientos
base de 18 cm.
Auto nivelarte por su gran trabajabilidad y condiciones mecánicas.
No requiere
vibrado ni compactado.
CONCRETO
AUTOCOMPACTABLE – Es un concreto diseñado para que se coloque sin necesidad de
vibradores en cualquier tipo de elemento. A condición de que la cimbra sea
totalmente estanca, este concreto puede ser colocado en: Muros y columnas de
gran altura, elementos de concreto aparente, elementos densamente armados,
secciones estrechas, etc. Ofrece:
Puede
elaborarse en cualquier grado de viscosidad
El concreto
se compacta dentro de las cimbras por la acción de su propio peso
Fluye dentro
de la cimbra sin que sus componentes se segreguen
Llena todos
los resquicios de la cimbra aún con armado muy denso
No se
requiere de personal para colocar el concreto
Acabados
aparentes impecables
CONCRETO
LIGERO – Un concreto para ser usado en elementos secundarios de las edificaciones
que requieran ser ligeras para reducir las cargas muertas o para colar
elementos de relleno que no soporten cargas estructurales, también puede ser
usado en: Losas y muros, muros divisorios, Capas de nivelación, Relleno de
nivelación, etc. Ofrece:
Disminuye el
peso de la estructura
Disminuyen
las cargas a la cimentación
Disminuye el
consumo de energía en sitios con clima extremo
CONCRETO
FLUIDO – Son concretos elaborados en base a las especificaciones de los
Concretos Convencionales y Estructurales Clase I y II, pero que por sus
propiedades físicas de plasticidad y fluidez, permiten al usuario obtener
grandes beneficios en la colocación y en el acabado final. Pueden ser
utilizados en muros, columnas, lozas apretadas, muros de poco espesor, etc. Ofrece:
Buena
trabajabilidad y cohesión
Rapidez en
la colocación
Fácilmente
moldeable
Facilita la
consolidación del concreto en elementos densamente armados
CONCRETO
ALTA RESISTENCIA – El concreto de Alta Resistencia se elabora para obtener
valores de resistencia a la compresión entre 500 y 1000 kg/cm2. Ideales para:
Edificios de gran altura, puentes, elementos pretensados o postensados,
columnas muy esbeltas, pisos con gran resistencia a la abrasión sin necesidad
de usar endurecedores superficiales, etc.
Reducción en
la geometría de elementos verticales y horizontales
Mayor área
de servicio
Menor peso
de los edificios
Altas
resistencias a edades tempranas
Concreto de
baja permeabilidad
Concreto de mayor durabilidad
proceso de fabricación del cemento
comprende cuatro etapas principales: extracción y
molienda de la materia prima, homogeneización de la materia prima, producción
del clínker y
La materia
prima para la elaboración del cemento (caliza, arcilla, arena, mineral de
hierro y yeso)se extrae de canteras o minas y dependiendo de la dureza y
ubicación del material, el sistema de explotación y equipos utilizados varía.
Una vez
extraída la materia prima es reducida a tamaños que puedan ser procesados por
los molinos de crudo.
La etapa de
homogeneización puede ser por vía húmeda o por vía seca, dependiendo de si se
usan corrientes de aire o agua para mezclar los materiales.
En el
proceso húmedo la mezcla de materia prima es bombeada a balsas de
homogeneización y de allí hasta los hornos en donde se produce el clínker a
temperaturas superiores a los 1500° centígrados. En el proceso seco, la materia
prima es homogeneizada en patios de materia prima con el uso de maquinarias
especiales. En este proceso el control químico es más eficiente y el consumo de
energía es menor, ya que al no tener que eliminar el agua añadida con el objeto
de mezclar los materiales, los hornos son más cortos y el clínker requiere
menos tiempo sometido a las altas temperaturas.
El clínker
obtenido, independientemente del proceso utilizado en la etapa de
homogeneización, es luego molido con pequeñas cantidades de yeso para
finalmente obtener cemento.
PASOS DE LA
FABRICACIÓN:
1)
Explotación de materia prima:
De las
canteras de piedra se extrae la caliza, y las arcillas a través de barrenación
y
detonación
con explosivos.
2)
Transporte de materia prima:
Una vez que
las grandes masas de piedra han sido fragmentadas, se transportan a la planta
en camiones o bandas.
3)
Trituración:
El material
de la cantera es fragmentado en las trituradoras, cuya tolva recibe la materia
prima, que por efecto de impacto o presión son reducidos a un tamaño máximo de
una o media pulgada.
4)
Prehomogeneización:
Es la mezcla
proporcional de los diferentes tipos de arcilla, caliza o cualquier otro
material que lo requiera.
5)
Almacenamiento de materia prima:
Cada uno de
los materias primas es transportado por separado a silos en donde son
sodificados para la producción de diferentes tipos de cemento.
6) Molienda
de materia prima:
Se realiza
por medio de un molino vertical de acero, que muele el material mediante la
presión que ejercen tres rodillos cónicos al rodar sobre una mesa giratoria de
molienda. Se utilizan también para esta fase molinos horizontales, en cuyo
interior el material es pulverizado por medio de bolas de acero.
7)
Homogeneización de harina cruda:
Se realiza
en los silos equipados para lograr una mezcla homogénea del material.
8)
Calcinación:
Es la parte
medular del proceso, donde se emplean grandes hornos rotatorios en cuyo
interior a 1,400 °C la harina cruda se transforma en clinker, que son pequeños
módulos gris obscuro de 3 a 4 cm.
9) Molienda
de cemento:
El clinker
es molido a través de bolas de acero de diferentes tamaños a su paso por las
dos cámaras del molino, agregando el yeso para alargar el tiempo de fraguado
del cemento.
10) Envase y
embarque del cemento:
El cemento
es enviado a los silos de almacenamiento; de los que se extrae por sistemas
neumáticos o mecánicos, siendo transportado a donde será envasado en sacos de
papel, o surtido directamente a granel. En ambos casos se puede despachar en
camiones, tolvas de ferrocarril o barcos.
5.1 Pórtland
Tipo I
Es un
cemento normal, se produce por la adición de clinker más yeso. De uso general
en todas las obras de ingeniería donde no se requiera miembros especiales. De 1
a 28 días realiza 1 al 100% de su resistencia relativa.
III. 5.2
Pórtland Tipo II
Cemento
modificado para usos generales. Resiste moderadamente la acción de los
sulfatos, se emplea también cuando se requiere un calor moderado de
hidratación. El cemento Tipo II adquiere resistencia más lentamente que el Tipo
I, pero al final alcanza la misma resistencia. Las características de este Tipo
de cemento se logran al imponer modificaciones en el contenido de Aluminato
Tricálcico (C3A) y el Silicato Tricálcico (C3S) del cemento. Se utiliza en
alcantarillados, tubos, zonas industriales. Realiza del 75 al 100% de su
resistencia.
III. 5.3
Pórtland Tipo III
Cemento de
alta resistencia inicial, recomendable cuando se necesita una resistencia
temprana en una situación particular de construcción. El concreto hecho con el
cemento Tipo III desarrolla una resistencia en tres días, igual a la
desarrollada en 28 días para concretos hechos con cementos Tipo I y Tipo II ;
se debe saber que el cemento Tipo III aumenta la resistencia inicial por encima
de lo normal, luego se va normalizando hasta alcanzar la resistencia normal.
Esta alta resistencia inicial se logra al aumentar el contenido de C3S y C3A en
el cemento, al molerlo más fino; las especificaciones no exigen un mínimo de
finura pero se advierte un límite practico cuando las partículas son tan
pequeñas que una cantidad muy pequeña de humedad prehidratada el cemento
durante el almacenamiento manejo. Dado a que tiene un gran desprendimiento de
calor el cemento Tipo III no se debe usar en grandes volúmenes. Con 15% de C3A
presenta una mala resistencia al sulfato. El contenido de C3A puede limitarse
al 8% para obtener una resistencia moderada al sulfato o al 15% cuando se
requiera alta resistencia al mismo, su resistencia es del 90 al 100%.
III. 5.4
Pórtland Tipo IV
Cemento de
bajo calor de hidratación se ha perfeccionado para usarse en concretos masivos.
El bajo calor de hidratación de Tipo IV se logra limitándolos compuestos que
más influye en la formación de calor por hidratación, o sea, C3A y C3S. Dado
que estos compuestos también producen la resistencia inicial de la mezcla de
cemento, al limitarlos se tiene una mezcla que gana resistencia con lentitud.
El calor de hidratación del cemento Tipo IV suele ser de más o menos el 80% del
Tipo II, el 65% del Tipo I y 55% del Tipo III durante la primera semana de
hidratación. Los porcentajes son un poco mayores después de más o menos un año.
Es utilizado en grandes obras, moles de concreto, en presas o túneles. Su
resistencia relativa de 1 a 28 días es de 55 a 75%.
III. 5.5
Pórtland Tipo V
Cemento con
alta resistencia a la acción de los sulfatos, se especifica cuando hay
exposición intensa a los sulfatos. Las aplicaciones típicas comprenden las
estructuras hidráulicas expuestas a aguas con alto contenido de álcalis y
estructuras expuestas al agua de mar. La resistencia al sulfato del cemento
Tipo V se logra minimizando el contenido de C3A, pues este compuesto es el más
susceptible al ataque por el sulfato. Realiza su resistencia relativa del 65 al
85 %.
6 Tipos de
cemento especiales
III. 6.1
Cemento Pórtland blanco
Es el mismo
Pórtland regular, lo que defiere es el color, esto se obtiene por medio del
color de la manufactura, obteniendo el menor número de materias primas que
llevan hierro y oxido de magnesio, que son los que le dan la coloración gris al
cemento. Este cemento se usa específicamente para acabados arquitectónicos
tales como estuco, pisos y concretos decorativos.
III. 6.2
Cemento Pórtland de escoria de alto horno
Es obtenido
por la pulverización conjunta del clinker portland y escoria granulada
finamente molida con adición de sulfato de calcio. El contenido de la escoria
granulada de alto horno debe estar comprendido entre el 15% y el 85% de la masa
total.
III. 6.3
Cemento siderúrgico supersulfatado
Obtenido
mediante la pulverización de escoria granulada de alto horno, con pequeñas
cantidades apreciables de sulfato de calcio.
III. 6.4
Cemento Pórtland puzolánico
Se obtiene
con la molienda del clinker con la puzolana. Tiene resistencia parecida al cemento
normal y resistente ataques al agua de mar, lo que lo hace aconsejable para
construcciones costeras. Para que el cemento sea puzolánico debe contener entre
el 15% y el 50% de la masa total. El cemento puzolánico se utiliza en
construcciones que están en contactos directos con el agua, dada su resistencia
tan alta en medios húmedos.
III. 6.5
Cemento Pórtland adicionado
Obtenido de
la pulverización del clinker Pórtland conjuntamente con materiales arcillosos o
calcáreos-sílicos-aluminosos.
III. 6.6 Cemento
Aluminoso
Es el
formado por el clinker aluminoso pulverizado el cual le da propiedad de tener
alta resistencia inicial. Es también resistente a la acción de los sulfatos así
como a las altas temperaturas.
III. 7
Proceso de fabricación del cemento
a.
Explotación de materias primas
Consiste en
la extracción de las piedras calizas y las arcillas de los depósitos o
canteras, las cuales dependiendo de sus condiciones físicas se hacen los
diferentes sistemas de explotación, luego el material se transporta a la
fábrica.
b.
Preparación y clasificación de las materias primas
Una vez
extraídos los materiales, en la fábrica se reduce el tamaño de la caliza
siguiendo ciertas especificaciones dada para la fabricación. Su tamaño se
reduce con la trituración hasta que su tamaño oscile entre 5 a 10 mm.
c.
Homogenización
Consiste en
hacer mezcla de las arcillas y calizas, que ya han sido trituradas, se lleva
por medio de bandas transportadoras o molinos, con el objetivo de reducir su
tamaño hasta el orden de diámetro de medio milímetro. En ésta etapa se
establece la primera gran diferencia de los sistemas de producción del cemento,
(procesos húmedos y procesos secos).
d.
Clinkerización
Consiste en
llevar la mezcla homogeneizada a hornos rotatorios a grandes temperaturas
aproximadamente a 1450 °C, en la parte final del horno se produce la fusión de
varios de los componentes y se forman gránulos de 1 a 3 cm. de diámetro,
conocido con el nombre de clinker.
e.
Enfriamiento
Después que
ocurre el proceso de Clinkerización a altas temperaturas, viene el proceso de
enfriamiento en la cual consiste en una disminución de la temperatura para
poder trabajar con el material, éste enfriamiento se acelera con equipos
especializados.
f. Adiciones
finales y molienda
Una vez que
el clinker se halla enfriado, se prosigue a obtener la finura del cemento, en
la cual consiste en moler el clinker, después se le adiciona yeso con el fin de
retardar el tiempo de fraguado.
g. Empaque y
distribución
Esta última
etapa consiste en empacar el cemento fabricado en bolsas de 50 kilo, teniendo
mucho cuidado con diversos factores que puedan afectar la calidad del cemento,
luego se transporta y se distribuye con cuidados especiales.
III. 8
Producción de cemento por empresa
Cemento
Andino S.A.
Cemento
Andino S.A. es una empresa industrial fundada el 21 de abril del año 1952 con
el nombre de Perú Central S.A., razón social que se modificó por la de Cemento
Andino S.A. desde el 20 de enero de 1956. En abril de 1956, se inició la
construcción de la fábrica original de cemento y entró en operación el 01 de
Julio de 1958 con una capacidad instalada de 85,000 TM anuales.
Desde el año
2008 la capacidad instalada práctica es de 1'180,000 TM de clinker y 1'500,000
TM de cemento. Los tipos de cemento que fabrica son:
Cemento
Pórtland Tipo I
Cemento
Pórtland Tipo II
Cemento
Pórtland Tipo V
Cemento
Pórtland Puzolánico Tipo I (PM)
Cementos
Lima S.A.
Cementos
Lima S.A. es la mayor y más importante empresa productora de cemento del Perú.
Sus antecedentes en el Perú se remontan a 1916, año en que se da inicio a su
fabricación a través de la Compañía Peruana de Cemento Pórtland, que inicia sus
operaciones en esa fecha como predecesora de Cementos Lima S.A. En Cementos
Lima S.A. se produce las siguientes variedades de cemento:
Cemento
Portland Tipo I: Marca "Sol"
Cemento
Portland Tipo IP: Marca "Super Cemento Atlas"
Cementos
Pacasmayo S.A.A.
La fábrica de
Cementos Pacasmayo fue inaugurada el 27 de noviembre de 1957 con la presencia
de varias personalidades de la época.
Cementos
Pacasmayo se caracteriza por ser una empresa versátil e innovadora que busca
satisfacer constantemente las distintas necesidades constructivas del país.
Debido a
esta versatilidad e innovación es que hemos ido creando cementos especializados
que pueden atender todo tipo de obras, tanto para consumo masivo como para
obras que requieran especificaciones muy particulares.
Actualmente
contamos con 5 tipos de cemento, cada uno diseñado para usos específicos.
Cemento Portland Tipo I
Cemento Portland Tipo V
Cemento Portland MS
Cemento Pórtland Extraforte
Cemento
Pórtland Extradurable
Cementos
Selva S.A.
Empresa de
fabricación y comercio de cemento, subsidiaria de Cementos
Pacasmayo.
Fue creada en el año 2000. Es dueña de la planta de producción ubicada en la
ciudad de Rioja, San Martín. Se producen los siguientes tipos de cementos:
Cemento
Portland Tipo I
Cemento
Portland Tipo II
Cemento
Portland Tipo V
Cemento
Portland Puzolánico Tipo IP
Cemento
Portland Compuesto Tipo 1Co
Cemento Sur
S.A.
Cemento Sur
S.A., empresa subsidiaria de Yura S.A., tiene como actividad principal la
producción y comercialización de cemento así como de cal. Su planta está
ubicada en el distrito de Caracoto, provincia de San Román, departamento de
Puno.
Abastece a
la zona alto andina del sudeste del país así como a la zona de selva de la
región sur oriental. Sus productos son:
Cemento
Portland Tipo I - Marca "Rumi"
Cemento
Portland Puzolánico Tipo IPM - Marca "Inti"
Cemento
Portland Tipo II
Cemento
Portland Tipo V
Yura S.A.
Yura S.A.,
desde 1966 se ha constituido en un importante eje de desarrollo de la Macro
Región Sur del Perú, cuenta con las Divisiones de Cemento y de Concretos.
En Cementos
es el cuarto productor nacional de cemento, liderando el abastecimiento del
mercado costeño y andino del sur del Perú. Tiene consolidado el liderazgo y la
aceptación en su mercado de influencia gracias a su cemento adicionado con
puzolana natural. Su División de Concretos presta servicios a la Industria de
la Construcción, produce: concreto premezclado, prefabricados de concreto, y es
líder en el mercado de la zona sur del país.
Los tipos de
cemento que produce son:
Cemento Pórtland Tipo I
Cemento Pórtland Tipo IP
Cemento
Pórtland Tipo IPM
Propiedades
Físicas del Cemento.
Las
especificaciones de cemento presentan límites para las propiedades físicas y
para la composición química.
La
comprensión de la importancia de las propiedades físicas es útil para la
interpretación de los resultados de los ensayos de los cementos. Los ensayos de
las propiedades físicas de los cementos se deben utilizar para la evaluación de
las propiedades del cemento y no del concreto. Las especificaciones del cemento
limitan las propiedades de acuerdo con el tipo de cemento. Durante la
fabricación, se monitorean continuamente la química y las siguientes
propiedades del cemento:
Tamaño de
las Partículas y Finura del Cemento.
Sanidad del
Cemento.
Consistencia
del Cemento.
Tiempo de
Fraguado del Cemento.
Agarrotamiento
Prematuro (Falso Fraguado y Fraguado Rápido) .
Resistencia
a Compresión del Concreto.
Calor de
Hidratación del Concreto.
Pérdida por
Calcinación (Pérdida por Ignición, Pérdida al Fuego).
Peso
Específico (Densidad) y Densidad Relativa (Densidad Absoluta, Gravedad
Específica) del Concreto.
