Cemento y Concreto

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Cemento y Concreto

• MWM Chihuahua

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El concreto se produce mediante la mezcla de tres
componentes esenciales

• Cemento
• Agua
• Agregados
• Aditivos

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El comportamiento mecánico y su durabilidad en
servicio dependen de

• Las características, composición y propiedades de
  la pasta de cemento, o matriz cementante,
  endurecida.
• La calidad propia de los agregados, en el sentido
  más amplio.

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En el primer aspecto debe contemplarse

• La selección de un cemento apropiado
• El empleo de una relación agua/cemento
  conveniente y
• El uso eventual de un aditivo necesario.

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Cemento
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Fabricación de Cemento
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A partir del clinker portland es posible fabricar
tres principales grupos de cementos hidráulicos

• 1) Los cementos portland propiamente dichos, o
  portland simples, moliendo solamente el clinker y
  el yeso sin componentes cementantes adicionales.
• 2) Los cementos portland mezclados, combinando el
  clinker y el yeso con otro cementante, ya sea
  este una escoria o una puzolana.
• 3) Los cementos expansivos que se obtienen
  añadiendo al clinker otros componentes especiales
  de carácter sulfatado, cálcico y aluminoso.

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Composición Química

• Silicato tricálcico 3CaO SiO2 C3S
• Silicato dicálcico 2CaO SiO2 C2S
• Aluminato tricálcico 3CaO Al203 C3A
• Aluminoferrito tetracálcico 4CaO Al203 Fe203
  C4AF

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Tipos Normalizados

• I Sin características especiales. Sin ajustes
  específicos en este aspecto
• II Moderados calor de hidratación y resistencia a
  los sulfatos. Moderado C3A
• III Alta resistencia rápida. Alto C3S
• IV Bajo calor de hidratación. Alto C2S, moderado
  C3A
• V Alta resistencia a los sulfatos. Bajo C3A

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Agua
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• Entre 10 y 25 del volumen del concreto recién
  mezclado.
• Libre de grasas, aceites, azúcares y ácidos.
• Que no contenga cantidades excesivas de sulfatos,
  álcalis, cloruros y dióxido de carbono disuelto.
• Agua de mar sólo para concreto no reforzado (sin
  acero).

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Agregados
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• Entre 60 y 75 del volumen del concreto recién
  mezclado.
• Clasificación
• Origen ígneos, metamórficos, sedimentarios.
• Modo de fragmentación naturales, manufacturados
  y mixtos.
• Tamaño de partícula fino (arena) y grueso
  (grava).

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Aditivos
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Efectos en el concreto fresco

• Las mezclas que contienen cenizas volantes o
  escorias granuladas de alto horno molidas, casi
  siempre requieren menos agua (aproximadamente de
  1 a 10 ).

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• El uso de cenizas volantes y de escorias molidas
  reducen la cantidad de calor de hidratación al
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• Las inclusiones de escoria molida, ceniza
  volante, y humo de sílice en concretos sin aire
  incluido generalmente reducen la cantidad de aire
  atrapado.

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Efectos en el cemento endurecido

• La ceniza volante, la escoria granulada de alto
  horno molida, el humo de sílice y otros aditivos
  minerales finamente divididos, contribuyen a la
  adquisición de resistencia del concreto

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• Se han utilizado cenizas volantes especialmente
  en la producción de concreto de alta resistencia
  de entre 400 y 1000 kg/cm2.
• Con el humo de sílice, los productores de
  concreto premezclado tienen la capacidad de
  producir concretos con resistencia de 1400 kg/cm2

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Hidratación del Cemento
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• La precipitación de los compuestos hidratados,
  con la formación de cristales entreverados entre
  sí que desarrollen fuerzas de adherencia, las que
  producen el endurecimiento de la pasta (Teoría
  cristaloidal de Le Chatelier).
• El endurecimiento superficial de un gel formado a
  partir de dichos compuestos hidratados (Teoría
  coloidal de Michaelis).

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Los dos silicatos de calcio, reaccionan con el
agua para formar dos nuevos compuestos el
hidróxido de calcio y el hidrato de silicato de
calcio. Las propiedades del concreto, dependen
del gel del hidrato de silicato de calcio.
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El área superficial del hidrato de silicato de
calcio es de unos 3000 metros cuadrados por
gramo.
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Hidratación

• Fraguado
• Endurecimiento

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Factores que influyen en la duración del fraguado

• Cemento el fraguado es tanto más rápido cuanto
  más fino es el cemento.
• Agua cuanto menos agua, más rápido es el
  fraguado.
• Áridos no deben tener materias orgánicas ni
  humus, porque retrasan el fraguado.
• Temperatura la elevación de temperatura
  disminuye el tiempo de fraguado