Hormigon y cemento

QUÍMICA (CEMENTO Y HORMIGON) Nombre del profesor: Pablo Musmano Nombre de los alumnos: Ricaldi Romero, David Cristhian Curso: 4° 1° C.C. Tema: Cemento y hormigón 2017 Cemento Antecedentes Hace 5.000 años aparecen al norte de Chile las primeras obras de piedra unidas por un conglomerante hidráulico procedente de la calcinación de algas, estas obras formaban las paredes de las chozas utilizadas por los indios. Los egipcios emplearon morteros de yeso y de cal en sus construcciones monumentales. En Troya y Micenas, dice la historia que, se emplearon piedras unidas por arcilla para construir muros, pero, realmente el hormigón confeccionado con un mínimo de técnica aparece en unas bóvedas construidas cien años antes de J.C. Los romanos dieron un paso importante al descubrir un cemento que fabricaban mezclando cenizas volcánicas con cal viva. En Puteoli conocido hoy como Puzzuoli se encontraba un depósito de estas cenizas, de aquí que a este cemento se le llamase "cemento de puzolana". Con hormigón construye Agripa en el año 27 antes de J.C. el Panteón en Roma, que sería destruido por un incendio y reconstruido posteriormente por Adriano en el año 120 de nuestra era y que, desde entonces, desafió el paso de tiempo sin sufrir daños hasta el año 609 se transformó en la iglesia de Santa María de los Mártires. Su cúpula de 44 metros de luz está construida en hormigón y no tiene más huecos que un lucernario situado en la parte superior. Historia del cemento portland Hasta el siglo XVIII puede decirse que los únicos conglomerantes empleados en la construcción fueron los yesos y las cales hidráulicas, sin embargo, es durante este siglo cuando se despierta un interés notable por el conocimiento de los cementos. John Smeaton, ingeniero de Yorkshire (Inglaterra), al reconstruir en 1758 el faro de Eddystone en la costa de Cornish, se encuentra con que los morteros formados por la adición de una puzolana a una caliza con alta proporción de arcilla eran los que mejores resultados daban frente a la acción de las aguas marinas y que la presencia de arcilla en las cales, no sólo las perjudicaba sino que por el contrario, las mejoraba, haciendo que estas cales fraguasen bajo el agua y que una vez endurecidas fuesen insolubles en ella. Propiedades del cemento buena resistencia química al ataque química resistencia a temperaturas elevadas (refractario) se ha de evitar el uso de armaduras. Con el tiempo aumenta la porosidad uso apropiado para bajas temperaturas por ser muy exterminas Fraguado Es el proceso de endurecimiento y perdida de plasticidad y hormigón (o morterote cemento), producido por la desecación y recristalizacion de los hidrolados metálicos- procedentes de la reacción química del agua del amasado con los óxidos metálicos presentes en el clinker que compone el cemento En el proceso general de endurecimiento del hormigón se presenta un estado de fraguado inicial en que la mezcla pierde plasticidad. Se denomina fraguado final al estado en el cual la consistencia ha alcanzado un valor muy apreciable. El tiempo comprendido entre estos dos estados se llama tiempo de fraguado de la mezcla que se estima un tiempo de 10 horas, aunque varia dependiendo de la humedad relativa, temperatura ambiente, etc. Se puede añadir aditivos retardantes o acelerantes del fraguado del fraguado que permiten su mejor manejo en obra Periodo inicial: las partículas con el agua se encuentran en estado de disolución existiendo una intensa reacción extermina inicial. Dura aproximadamente 10 minutos Periodo durmiente en las partículas se produce una película de cemento, la película gelatinosa, la cual inhible la hidratación del materia durante 1 hora aproximadamente Inicio de rigidez: al contacto al continuar con la hidratación de las partículas del cemento, la película gelatinosa comienza a crecer, generando puntos de contacto entre las cuales en conjunto inmovilizan la masa de cemento. También se le llama fraguado por lo tanto, el fraguado seria el aumento de la viscosidad de una mezcla de cemento con agua. Ganancia de resistencia: al continuar la hidratación de las partículas de cemento y en presencia de cristales de CaOH2, la película gelatinosa (cual esta saturada en este punto) desarrolla unos filamentos tubulares llamados (agujas fusiformes), que al aumentar en numero generan una trama que aumenta la resistencia mecánica entre los granos de cemento ya hidratados Fraguado y endurecimiento: al principio de fraguado es el tiempo de una pasta de cemento de difícil moldeado y de alta viscosidad. Luego la pastas se endurece y se transforma en un solidó resistente que no puede ser deformado. El tiempo en el que alcanza este se llama “final de fraguado” Mortero: es un material de construcción obtenido al mezclar arena y agua con cemento que actúa como conglomerante este sirve para pegar elementos de construcción tales como ladrillos, piedras, bloques de hormigón, etc. Tipos de morteros se definen en relación al conglomerante que se utiliza Extracción de materia prima: en la cantera, con volcaduras controladas utilizando explosivos se extrae la piedra caliza del banco, materia prima para la fabricación Carga: la piedra es cargada por palas de gran tamaño en volquetes y trasladada hasta la planta de trituración Trituración primaria: la trituración con vierte las rocas en piedras pequeñas Prehomogeneización: aproximadamente 90% de la caliza se almacena en un parque, donde se logra la primera homogeneización de la composición química de la piedra Molienda de materia prima: la transformación de la piedra en harina cruda se realiza en un molino y se envía a un silo. En esta molienda se obtiene un material de finura similar al de la harina de trigo comercial Clinkerización: desde el silo de harina se alimenta la torre intercambiadora de calor. En esta etapa el material alcanza los 900°C. Clinkerizacion “horno giratorio”: la harina finaliza su calcinación en un horno giratorio, llegando a los 1400°C, dando lugar a reacciones químicas que la transforman en clinker Enfriamiento: en un enfriador, que recibe un gran caudal de aire fresco, el clinker es enfriado bruscamente para mantener sus propiedades Molienda de cemento: el clinker con la incorporación, en el menor proporción, de otros materiales como el yeso, escoria, caliza, etc. es ingresado a un molino, obteniéndose los distintos tipos de cemento deacuerdo de las normas vigentes (IRAM) Almacenamiento de cemento: los distintos tipos de cemento son almacenados en silos Despacho de cemento: el despacho de cemento es efectuado a granel y mediante bolsas colocadas en pallets Tipos de cementos Cemento porlant: fue inventado 1824 Inglaterra. Es un cemento hidráulico que cuando se mezcla áridos, agua, y fibras de acero discontinuas y discretas tiene la propiedad de conformar una masa pétrea resistente y duradera denominado hormigón. Es el más usado en las construcciones. Como cemento hidráulico tiene la propiedad de fraguar y endurecer en frecuencia del agua al reaccionar químicamente con ella. Cemento plástico: el cemento plástico es altamente resistente al interperismo, forma una capa impermeable que mantiene sus características plásticas. Tiene fibras de refuerzo y altos sólidos para obtener mayor resistencia, si es 100% ecológico y altamente resistente a contracciones y expansiones normales de toda construcción evitando filtraciones de humedad , presenta grande adherencias a los materiales de construcción como concreto, block, lamina, fibrocemento, madera, poli estireno, entre otros; yes 100% compatibles con los impermeabilizantes acrílicos. Cemento blanco: es un tipo de cemento de porlant de un color gris muy claro (blancura mayor del 85%), empleado tanto en piezas prefabricadas como en acabados de suelos y albañilería en general. El cemento blanco debe su color a la sustancia de óxidos ferricos (Fe2O3), le dan el característico color gris al cemento la composición química de los cementos blancos varían según el tipo resistente y/o fabricante. Pero la cantidad de oxido ferrico no supera el 1%, siendo este porcentaje menor cuando mas blanco sea el cemento. Cemento de mezcla: se obtiene agregado al cemento Pórtland normal otros componentes como el agregado de estos componentes le da a estos cementos nuevas características que lo diferencian del Pórtland normal. Cemento puzolamico: se denomina puzolana a una fina ceniza volcánica que se extiende principalmente en la región del lazio y la compañía la puzolana mezclada con cal. Se comporta como el cemento pusolamico y permite la preparación de una buena mezcla en grado de fraguar incluso bajo agua. Esta propiedad permite el empleo innovador del hormigón. Por ejemplo: el antiguo puerto de cosa fue construido con puzolana mezclada con cal apenas antes de su uso y colocado bajo agua, probablemente utilizando un tubo, para depositarla en fondo sin que se diluya en el agua de, mar. Los tres muelles son visibles todavía, con la parte sumergida en buenas condiciones después de 2100 años. Propiedades del hormigón. La facilidad con que un hormigón fresco se deforma nos da idea de su consistencia. Los factores más importantes que producen esta deformación son la cantidad de agua de amasado, la granulometría y la formación y tamaño de los áridos. Existen varios métodos para determinar la consistencia; entre ellos el más usual es el cono de Abrams: se llena el cono, se saca verticalmente y se mide el descenso de la pasta, según el cual la consistencia puede ser: Seca. Plástica. Blanda. Fluida. La docilidad: Puede considerarse como la aptitud de un hormigón para ser empleado en una obra determinada; para que un hormigón tenga docilidad, debe poseer una consistencia y una cohesión adecuada; así, cada obra tienen un concepto de docilidad, según sus medidas y características. La densidad: Es un factor muy importante a tener en cuenta para la uniformidad del hormigón, pues el peso varia según las granulometrías, humedad de los áridos, agua de amasado y modificaciones en el asentamiento. Impermeabilidad: El hormigón es un sistema poroso y nunca va a ser totalmente impermeable. Para una mayor impermeabilidad se pueden utilizar GELES (aditivos). Permeabilidad: Es la capacidad que tiene un material de dejar pasar a través de sus poros un fluido. Durabilidad: Depende de los agentes agresivos, que pueden ser mecánicos, químicos o físicos. Resistencia térmica. O Bajas temperaturas – Hielo / deshielo (deterioro mecánico). o Altas temperaturas – >300º. Curado y desencofrado del hormigón. Durante el fraguado y primer periodo de endurecimiento del hormigón, deberá asegurarse el mantenimiento de la humedad del mismo. Se llama curado a las operaciones de humectación a efectuar en una masa de hormigón; esto se podrá hacer mediante riego directo, evitando levantar la capa superior de la masa por excesiva presión del agua, aunque lo correcto es un riego por aspersión; en otras circunstancias se protege la masa, cubriéndola con sacos mojados; como norma general, el curado debe prolongarse hasta obtener una resistencia del hombre del 70 %. Lograda aproximadamente a los 7 días. Se han introducido nuevas técnicas, mediante la impermeabilización de la superficie o el denominado armado al vapor, empleado en piezas prefabricadas. Juntas de hormigonado. Al interrumpir la operación de hormigonado por finalizar la jornada laboral, es necesario que las partes de junta sean las pares estructuradas de mínima resistencia, teniéndose que asegurar, al proseguir la operación, la continuidad de los elementos. Ha de preverse en el proyecto la situación de las juntas de hormigonado. Previamente a la continuación de la tarea, se limpiara la junta de hormigonado. Previamente a la continuación de la tarea, se limpiara la junta retirando las partes de mortero. Desencofrado y desmoldeo. Se procederá a la operación de retirada de econfrado, apeos, cimbras y demás elementos auxiliares, sin producir choques o sacudidas bruscas que puedan lesionar las estructuras; no se realizara hasta que el hormigón haya alcanzado la resistencia necesaria para soportar los esfuerzos a la cual va a estar sometido. Como mínimo se cumplirán los siguientes plazos para el desencofrado de los elementos constructivos: vigas (costeros): 3 días; pilares (costeros): 7 días; en apeos, fondos y cimbras, el desencofrado dependerá de la carga a soportar y de la temperatura ambiente. Hormigón, ¿qué es? El hormigón es una mezcla de áridos, cemento, aditivos y agua. El hormigón es el material de construcción más común y más utilizado. Se utiliza en edificación u obra civil para la realización de estructuras armadas o no, o masas. El proceso de fabricación consta de las siguientes etapas: Recepción y dosificación de materias primas Tras haber sido sometidas a los pertinentes controles de calidad se almacenan en silos y tolvas especialmente diseñadas para protegerlos de las inclemencias medioambientales y contaminaciones por otros materiales.  La dosificación se hace de forma automática mediante programas informáticos que remiten órdenes a los sistemas de pesado que dosifican el material en las proporciones adecuadas según su receta. Esto permite garantizar la homogeneidad entre los distintos pedidos de hormigón suministrados. Amasado El amasado puede ser de dos tipos: Fabricación en amasadora : las materias primas se introducen en la amasadora, donde se mezclan con el agua y se homogeniza la pasta. Posteriormente se vierte en el camión hormigonera que realizará su transporte hasta la obra. Dosificación en planta y mezcla en camión hormigonera: las materias primas son vertidas directamente en la cuba del camión hormigonera donde se mezclan y homogenización los componentes tanto inicialmente como en toda la duración de su transporte hasta la obra. Curado En esta última etapa, la constructora procederá a curar el hormigón en fase endurecimiento para asegurar una correcta hidratación del cemento, lo que garantiza la resistencia del hormigón. Entrega a la obra El hormigón fresco podrá ser vertido directamente por el camión hormigonera o bombeado para realización de forjados o pilares.  Se realizan probetas en obra para asegurar el control de la calidad.