Conglomerantes hidráulicos.
Clasificación y denominación de los cementos
Clasificación
de los cementos en cementos Portland y cementos especiales.
Clasificación
de los cementos Portland por TIPO según el RC 97: se refiere
esencialmente a la composición o mejor al porcentaje relativo
de los distintos elementos que lo componen.
Clasificación
de los cementos especiales.
Clasificación de cementos por CLASE incluyendo los especiales:
se refiere a la
clasificación según su resistencia mecánica.
Denominación de los cementos: TIPO CLASE NORMA
Ejemplos: CEM I 42.5R UNE 80301:96, CEM II/A 32.5 UNE 80301:96,
BL V 22.5 UNE 80305:96
Conglomerantes hidráulicos.
Prescripciones físicas y químicas de los cementos
Prescripciones químicas:
Son las limitaciones impuestas por la normativa referentes a las
limitaciones en porcentaje de los distintos componentes y sobre
todo de algunos elementos agresivos.
Prescripciones físicas
y mecánicas de los cementos
Fraguado.
Se mide con la Aguja
de Vicat. Una descripción del ensayo más detallada
se encuentra en Montoya.
Las curvas de fraguado indican la evolución del fraguado.
Una curva típica de fraguado.
El RC-97 indica que los cementos de resistencia muy alta suelen
tener un tiempo de fraguado del orden de 45’ < tF <
12 h., mientras que los de resistencia media y baja cumplen aproximadamente
1 h. < tF < 12 h.
Cuidado con que no comience el fraguado antes de llegar a obra
(inclusión de retardadores).
Agentes que modifican el fraguado: finura de molido que lo incrementa,
la materia orgánica que lo disminuye, la cantidad de agua
y la humedad que lo disminuyen.
Expansión
Se mide con las
agujas de le Chatelier. Una descripción del ensayo más
detallada se encuentra en el texto de Montoya de la Bibliografía.
Debe ser menor de 10 mm.
Finura de molido.
El cemento debe
estar finamente molido pero no en exceso.
Se mide por la superficie específica de Bline, debiendo
estar entre 2500 y 4000 cm2/gr.
Resistencia mecánica.
Se mide en mortero
normalizado con una arena de granulometría normalizada
y une relación A/C=0.5. La probeta es prismática
de 4x4x16 y se ensaya a flexotracción a 2.7 días
y compresión posterior de los trozos resultantes a 28 días.
Recordar la clasificación según clase de cualquier
forma, la mejor medida de la calidad y características
de un cemento es la resistencia característica del hormigón
resultante.
Cementos Pórtland
Clinker portland
más regulador de fraguado más adiciones en porcentaje
inferior al
5%.
Son habituales los cementos CEM I/32.5 y CEM I/42.5R. Este último
para fraguado
rápido.
Ejemplo de composición química habitual: CaO (62.5),
SiO2 (21), Al2O3 (6.5), Fe2O3 (2.5), SO3 (2), MgO (2), estando
los cuatro primeros combinados.
La cal libre producida en la hidratación es la responsable
del alto pH que se obtiene durante el fraguado (pH ? 12) que protege
las armaduras de la corrosión, pero cuidado con el CaOH
si existe SO4 pues puede producir sales (la sal de Candlot) que
pueden arruinar el hormigón.
Los componentes potenciales o hidráulicos del cemento son
el silicato tricálcico (SC3), el silicato bicálcico
(SC2), el aluminato tricálcico (AC3), el aluminoferrito
tetracálcico (AFC4), el yeso, la cal libre, la magnesia,
álcalis, etc. Un ejemplo de composición tipo podría
ser SC3 (40-50%), SC2 (20-30%), AC3 (10-15%), AFC4 (5-
10%).
El SC3 es el responsable del endurecimiento rápido. Da
lugar a altas resistencias iniciales y a un alto calor de fraguado,
siendo necesario disminuir su porcentaje para grandes masas de
hormigón.
El SC2 es el que otorga la resistencia a largo plazo. Tiene un
bajo calor de hidratación y alta estabilidad, complementando,
de alguna forma al anterior.
El AC3 tiene una velocidad altísima de fraguado, un muy
alto calor de hidratación y da lugar a valores importantes
de retracción.
Los cementos tipo II son los intermedios entre los I y los siderúrgicos
o puzolánicos, permitiendo una gradación continua
entre unos y otros.
Los cementos CEM III corresponden a cementos con un alto porcentaje
de escoria siderúrgica que actúa, junto con el clinker
de conglomerante hidráulico. Es barata pero fragua y endurece
lentamente. Da lugar a bajas retracciones y bajos calores de
hidratación, siendo un buen cemento para grandes macizos
pero está contraindicado
para ambientes con temperatura baja que retardan aún más
el fraguado, no debiendo emplearse para T < 5 ?C. Da lugar
a un color verdoso por lo que hay que tenerlo en cuenta para el
hormigón visto. Necesitan humedad durante unas dos semanas
siendo el calor y la sequedad sus grandes enemigos. Son pues bastante
delicados en su tratamiento. Presentan una mayor resistencia a
la difusión de cloruros que los CEM y CEM IV endurecen
más lentamente que los I pero pueden alcanzar resistencias
mayores a largo plazo. Son muy estables en ambientes agresivos
y muy compactos por lo que se utilizan en pavimentos, canales,
etc. Son oscuros por lo que, de nuevo, debe tenerse en cuenta
en hormigones vistos. Presentan una mayor resistencia a la difusión
de cloruros que los CEM I.
CEM V. Son hormigones lentos, de poca retracción y baja
resistencia, no siendo aptos para el hormigón armado.
Cementos especiales
Cementos blancos
(BL). Está normalizada la blancura del cemento para poder
ser catalogado como tal.
Cementos de bajo calor de hidratación (BC). Suelen incorporar
un alto porcentaje de SC2 y el calor de hidratación debe
ser inferior a 64 calorías/gr. para poder ser denominados
como tales.
Cementos resistentes al agua de mar (MR)
Cementos resistentes a los sulfatos (SR)
Cementos con aluminato de calcio.
Incorporan aluminato monocálcico en lugar del aluminato
tricálcico del portland estándar. Los porcentaje
de Al2O3 se encuentran entren los límites del 36 y 55%
si bien lo habitual es entre el 40 y 42%. El tiempo de fraguado
es similar al del portland pero el endurecimiento es mucho más
rápido. Las resistencias a corto plazo son mayores si bien
las de largo plazo son inferiores como consecuencia del efecto
de conversión (formación de aluminato de calcio
hidratado que da lugar a una mayor porosidad). Es más estable
ante aguas agresivas y de mar que el portland. Es necesario tener
mucho más cuidado en la elección de los áridos
y los aditivos que en el portland normal. Los recubrimientos pueden
ser inferiores debido a la mayor protección contra la corrosión
que proporciona la liberación de álcalis de este
cemento. El contenido de cemento mínimo en este caso es
de 400 Kg/m3 y A/C debe ser menor de 0.4.
Criterios de utilización de los cementos
Algunos criterios
de utilización de los distintos tipos de cemento. Factores
que intervienen en la configuración de los cuadro de utilización
del Anejo 3 de la EHE.
?La utilización del cemento con aluminato de calcio se
encuentra definida en el Anejo 4 de la EHE ap. 8 estando prohibido
para hormigón pretensado y no siendo indicado para hormigón
estructural, en masa de grandes tamaños siendo conveniente
en cambio para hormigón refractario, reparaciones de urgencia
y temporales.
?Ejemplo de utilización de algunos tipos de cemento según
el Anejo 3 de la EHE.
Suministro:
Sacos de 25 y 50
Kg. o a granel. Debe incorporar en el saco el sello de homologación
y la identificación completa.
Almacenamiento.
Es importante cuidar
el ambiente sobre todo la humedad. El máximo periodo de
almacenamiento es del orden de 3, 2 y 1 mes para cementos 32.5,
42.5 y 52.5 respectivamente. En caso contrario deben comprobarse
las características del cemento frente al fraguado, si
bien la característica fundamental es siempre la resistencia
mecánica del hormigón resultante a los 28 días.
Si las características del cemento se deterioran, pueden
compensarse aumentando la relación C/A, si bien manteniendo
la dosificación máxima del cemento en 400 Kg/m3
de hormigón o, en casos excepcionales y justificados, pudiendo
llegarse a 500 kg/m3.
Manipulación
Debe intentar evitarse
la manipulación para T > 70 ºC para manipulación
mecánica y 40 ºC.
Cuidado con el falso fraguado que se produce para temperaturas
altas durante la molienda del cemento (T > 100 ºC) que
no debe confundirse con la aceleración natural del fraguado
a altas temperaturas (T ?70 ºC).
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