Tipos de cemento
En las obras ordinarias, en las que los factores ambientales y los parámetros de la obra no limitan ni agreden en gran medida el rendimiento del hormigón, el uso de cemento Portland ordinario es una victoria fácil. Sin embargo, ni siquiera un ingeniero de diseño está totalmente seguro de las permutaciones ambientales que pueden afectar a la estructura en su vida de diseño. Por lo tanto, es imperativo inspeccionar las condiciones del lugar y especular sobre el rendimiento previsto de la estructura.
Esto también sirve como factor de seguridad contra excentricidades imprevistas en la obra. Por lo tanto, la modificación de las propiedades del hormigón, así como de su rendimiento, resulta esencial en estos casos. Una forma posible de conseguirlo es utilizar diferentes tipos de cemento disponibles en el mercado que sirvan para varios propósitos de forma adecuada.
No hace falta mencionar que la resistencia general del compuesto de hormigón depende en gran medida de la capacidad de unión del cemento y de cómo reacciona con el agua. Por lo tanto, jugar con las propiedades del cemento altera de forma concluyente el rendimiento del hormigón. La cláusula «modificación de las propiedades del cemento» puede referirse, en términos generales, a la variación de las proporciones de los componentes básicos del cemento o a la sustitución total de algunos de ellos.
Cómo fabricar cemento
Este cemento es similar al OPC, en el que el porcentaje de silicato tricálcico es mayor, y el de silicato dicálcico menor, y se muele más finamente. Tiene la cualidad de alcanzar una alta resistencia en un corto periodo de tiempo y se prefiere para fines de construcción donde la velocidad es importante.
Este cemento se fabrica intercalando clinker de cemento Portland y escoria de alto horno granulada. Este cemento tiene una alta resistencia a los sulfatos, y es adecuado para entornos expuestos a los mismos.
Los materiales puzolánicos utilizados en la fabricación son las cenizas volantes y la arcilla calcinada. Estos cementos reaccionan con el agua debido a la presencia de hidróxido de calcio liberado en el proceso de hidratación. Adquieren resistencia con relativa lentitud y, por tanto, necesitan más tiempo de curado. Por ello, este cemento se prefiere cuando el tiempo no es importante, como en el hormigonado en masa.
La hidrofobia es la propiedad repelente al agua del material. Este cemento se fabrica intercalando cemento Portland con 0,1-0,4% de ácido oleico y ácido esteárico. Este cemento tiene una cualidad hidrofóbica que facilita su almacenamiento durante más tiempo en condiciones climáticas extremadamente húmedas.
Producción de cemento
El cemento se define como una mezcla finamente molida de aluminato de calcio y silicatos de diversas composiciones que se hidrata al mezclarse con agua para formar una estructura continua rígida con buena resistencia a la compresión.
El cemento de alta alúmina se obtiene fundiendo la mezcla de bauxita, cal y moliendo con clinker, mientras que es un cemento más endurecido con tiempos de fraguado inicial y final de 3,5 y 5 horas respectivamente.
La resistencia a la compresión de este cemento se incrementa en gran medida en comparación con el excepcional cemento Portland, es extrapráctico en obras donde el hormigón está sometido a temperaturas extremas, heladas y acción ácida.
La escoria de alto horno consiste en una combinación de silicato de calcio y aluminio que se granula vertiéndola en una corriente de agua fría, luego se seca y se mezcla con cal hidratada y después se pulveriza finamente.
Este cemento es más lento en su endurecimiento por lo que se suele añadir un acelerador como arcilla, pizarra o sosa cáustica ya que fraguan mucho más lentamente que el cemento Portland con menor fuerza y poca resistencia a la abrasión.
Historia del cemento
La Sociedad Americana de Pruebas y Materiales (ASTM) reconoce cinco categorías principales de cemento, pero existe una plétora de variaciones entre esas categorías para permitir la fabricación de hormigón que pueda soportar tensiones adicionales, agua, corrosión química, etc. En esta guía, nos adentraremos en lo que es el cemento, así como en los ingredientes y aplicaciones de los diferentes tipos de cemento utilizados en la construcción y la ingeniería civil, desde el cemento hidrófobo hasta el cemento más ordinario como el OPC. A grandes rasgos:
El cemento ordinario es una mezcla de piedra caliza, tiza o marga y arcilla. Se fabrica mezclando los dos ingredientes, calentando la mezcla en un horno y moliendo el clinker resultante hasta obtener un polvo fino. Aunque suele confundirse con el hormigón, el cemento es en realidad un ingrediente del mismo. El hormigón se compone de una mezcla de cemento, agua y agregados de piedra y arena. Puede encontrar más información sobre las diferencias entre estos dos materiales en nuestro artículo sobre el hormigón y el cemento.
Los diferentes tipos de cemento provienen de la adición de varios ingredientes y de la modificación de las proporciones de los mismos. Estas adiciones y cambios permiten utilizar el cemento en todo tipo de aplicaciones, desde la construcción en general hasta las aplicaciones resistentes a los sulfatos, como los sistemas de alcantarillado. El cemento Portland es sólo uno de los cinco tipos básicos de cemento reconocidos por la ASTM, la lista completa incluye: