Cemento Inka

CEMENTO INKA Departamento Técnico y Capacitaciones

CEMENTO PORTLAND CARACTERÍSTICAS Y RECOMENDACIONES DE USO

Ing. Ennio Morán Nuñez


Cemento Aglomerante que se hace uniendo piedra caliza, arcilla, mineral de hierro, se obtiene clinker y se le adiciona ad iciona minerales como filler calizo, escoria, puzolana, etc. Concreto

Caliza Arcilla

Cemento

Clinker

Mineral de hierro Minerales: micro filler y otros

El Concreto

Yeso Yeso en Estado natural Arena Agua

Atricción 3D

Horno, Molino y Planta

Agregados

Piedra Chancada

Se hace uniendo el cemento, agregados gruesos y finos, y según el caso, aditivos.


Cemento Aglomerante que se hace uniendo piedra caliza, arcilla, mineral de hierro, se obtiene clinker y se le adiciona ad iciona minerales como filler calizo, escoria, puzolana, etc. Concreto

Caliza Arcilla

Cemento

Clinker

Mineral de hierro Minerales: micro filler y otros

El Concreto

Yeso Yeso en Estado natural Arena Agua

Atricción 3D

Horno, Molino y Planta

Agregados

Piedra Chancada

Se hace uniendo el cemento, agregados gruesos y finos, y según el caso, aditivos.


El Clinker es el principal componente del Cemento Portland. Sus componentes básicos son:  Silicato tricálcico (C 3S)  Silicato dicálcico (C 2S) tricálcico (C3 A)  Aluminato tricálcico  Ferroaluminato tetracálcico (C 4 AF) Los silicatos son los componentes principales ya que suman alrededor del 80 % de los compuestos y son los responsables del desarrollo desarro llo de resistencia del cemento portland. El C3S actúa sobre el Desarrollo de Resistencia Temprana Temprana hasta los 28 días. El C2S presenta una hidratación algo diferida y actúa sobre la Resistencia Final. El C3A se encuentra en pequeñas cantidades y actúa sobre el Tiempo de Fraguado, la Resistencia A Primeras horas del concreto y su presencia hace que este Sea Vulnerable a la Acción Acción de los Sulfatos. El C4AF es considerado casi un subproducto de la fabricación de clinker y actúa principalmente sobre la coloración del cemento y aporta cierta vulnerabilidad a los sulfatos.


Cementos Normalizados en Perú a. Cementos Portland Convencionales. NTP 334.009

Tipos de Cemento Tipo I .Tipo II.- Tipo III.- Tipo IV.- Tipo V.-

Cemento uso general. De moderada resistencia a sulfatos. De alta resistencia inicial. De bajo calor de hidratación. De alta resistencia a los sulfatos.


Cementos Normalizados en Perú b. Cementos Portland Adicionados. NTP 334.090

Tipos de Cemento Tipo IP.- Tipo I(PM).- Tipo ICo.Tipo MS.-

Cemento Portland Puzolánico. Cemento Portland Puzolánico Modificado. Cemento Portland Compuesto. Cemento de Moderada Resistencia a los Sulfatos (Propiedad Especial Opcional.)


Selección del Tipo de Cemento Cuando un profesional proyecta y construye una edificación no solo se preocupa por definir un nivel de resistencia del concreto, sino que debe establecer las características que esta mezcla debe tener a fin de lograr que esta estructura cumpla con las condiciones de uso para las que fue proyectada durante toda su vida útil. Para ello, resulta fundamental conocer el grado de agresividad a los que serán sometidos los diferentes elementos componentes de las estructuras.


Selección del Tipo de Cemento A continuación nos referiremos a algunos cementos de características especiales que pueden proveer adecuadas condiciones de durabilidad de las estructuras y menguar o “cauterizar“ estas agresiones. De esta manera los clasificamos por :

A. Uso (Cementos de Uso General o con propiedades especiales ) B. Composición (Cementos con Adiciones o sin adiciones ) C. Durabilidad (Permeabilidad, Sulfatos, Álcali-Agregado, etc .)


A. Cemento Clasificado de USO GENERAL Utilizados en la elaboración de concretos que serán colocados en elementos estructurales simples o armados, donde no se requieran propiedades especiales del cemento debido a cuestiones de:  Durabilidad,  Resistencia temprana del concreto, o  Importancia del color en estructuras y/u ornamentales, etc. La Durabilidad en el concreto mengua con el aumento de riesgo de ataque de sulfatos, utilización de agregados reactivos en elementos con posibilidades de estar sometidos a condiciones de humedad y temperatura en forma permanente o semipermanente, riesgo de fisuras en elementos masivos por efectos térmicos, entre otros.


B. Cemento Clasificado por su composición B.1.- Cementos sin Adiciones Minerales o “Puros” Denominados así, ya que su composición surge de la molienda conjunta de clinker portland y pequeñas cantidades de sulfatos de calcio (yeso). Caliza

Arcilla

Clinker

Yeso en Estado natural Mineral de

Minerales: micro filler y otros


B. Cemento Clasificado por su composición B.2.- Cementos con Adiciones Minerales    

Por motivos Ecológicos, se utilizan subproductos de otras industrias o procesos, menor generación de CO 2, etc. Los países europeos solo consumen el 10% de cemento tipo I Permite el aumento de la capacidad instalada de las empresas cementeras. Se tiene una eventual reducción de costos y cierta flexibilidad para la obtención de cementos o concretos de propiedades especiales reduciendo esfuerzos de producción.


B. Cemento Clasificado por su composición B.2.- Cementos con Adiciones Minerales


B. Cemento Clasificado por su composición Adiciones Minerales INACTIVAS

ACTIVAS

HIDRAULICIDAD LATENTE BFS Micro Filler Calizo

Escoria Granulada de Alto Horno

PUZOLÁNICAS Puzolanas Naturales Cenizas Volantes Microsílice Arcillas Activadas


B. Cemento Clasificado por su composición Adiciones Minerales INACTIVAS

   

Micro Filler Calizo

 

Aplicable en concreto de usos generales. Otorga mejor trabajabilidad en morteros y concretos en estado plástico. Mayor Resistencia final. Reduce la permeabilidad en el concreto. Otorga Moderada Resistencia a los sulfatos. Adquiere propiedades del Cemento tipo IV, se pueden trabajar grandes volúmenes de concreto.


B. Cemento Clasificado por su composición Adiciones Minerales  



Posee un alto contenido de una adición activa: “Escoria granulada de alto horno”. Usado en obras de ingeniería donde interesa fundamentalmente el bajo calor de hidratación y una buena resistencia a sulfatos cuando se exponen a aguas o suelos sulfatados y/o a la reacción álcali – agregado en caso de utilizarse agregados potencialmente reactivos. Permite tener alta resistencia final, comparada a la obtenida con el cemento tipo I, utilizado

ACTIVAS

HIDRAULICIDAD LATENTE BFS Escoria Granulada de Alto Horno


C. Cemento Clasificado por su Durabilidad C.1.- Concretos de Baja Permeabilidad.La Durabilidad en las estructuras de concreto depende del recubrimiento ante agentes externos disueltos en agua y/o aire. Como ejemplo, se pueden nombrar la corrosión de armaduras por ingreso de cloruros, humedad y/o carbonatación del concreto, ciclos de congelación y deshielo en concretos saturados.


C. Cemento Clasificado por su Durabilidad C.2.- Concretos de Baja Permeabilidad.Para producir concretos de baja permeabilidad, resulta fundamental diseñar una mezcla de baja relación a/c. Adicionalmente, cuando el grado de agresividad del medio lo requiera (ambiente marino, atmósferas con alta concentración de CO 2, presión de agua, etc.), se puede especificar la utilización de un cemento portland con adición/es mineral/es activa/s de manera de lograr una hidratación más completa del cemento y un menor volumen de poros.


C. Cemento Clasificado por su Durabilidad C.3.- Concretos sometidos a Agresión por Sulfatos.Cuando se edifican estructuras que serán sometidas a altas concentraciones de sulfatos (ejemplo: cimientos ubicados en suelos y/o aguas sulfatadas), se deben preparar concretos lo suficientemente impermeables, como requisito adicional y dependiendo de las condiciones de agresividad se debe especificar la utilización de cemento:  

Tipo ICo ó MS, cuando de sulfatos es ataque moderado. Con Adiciones BFS (Ejm. Escoria granulada de alto horno), no solo Tipo V, cuando el ataque de sulfatos es muy fuerte.


C. Cemento Clasificado por su Durabilidad C.4.- Concretos con riesgo de Reacción Álcali - Agregado.Cuando se prevé que el concreto estará en contacto más o menos permanente con agua o humedad (cimientos, pavimentos, pilotes, postes, puentes, alcantarillas, obras hidráulicas, etc.), se recomienda analizar los agregados a utilizar en la elaboración del concreto a fin de establecer si es capaz de reaccionar con los álcalis (iones Na+ y K+) disueltos en la mezcla.


C. Cemento Clasificado por su Durabilidad C.4.- Concretos con riesgo de Reacción Álcali - Agregado.Si los estudios establecen que los agregados son “potencialmente reactivos” se recomienda seguir los siguientes pasos :

a) Estudiar los antecedentes del desempeño de los agregados en obras de características similares que utilizaron el mismo conjunto cemento – agregados. b) Analizar los otros materiales componentes o desde el exterior disueltos en el agua o el mismo suelo de contacto. c) En caso de no disponer de antecedentes o si las estructuras analizadas presentan signos de reacción, se analizarán las siguientes alternativas:


C. Cemento Clasificado por su Durabilidad C.4.- Concretos con riesgo de Reacción Álcali - Agregado.c.1) Utilizar otros agregados que demuestren mediante ensayos no ser potencialmente reactivos. c.2) Si no se puede cumplir c.1, de ser factible el cambio de agregados por razones de disponibilidad o económicas, se deberá optar por alguna de las siguientes alternativas:


C. Cemento Clasificado por su Durabilidad C.4.- Concretos con riesgo de Reacción Álcali - Agregado.A1.- Utilizar un cemento resistente a la reacción álcali-agregado. A2.- Utilizar un conjunto cemento – agregados que hayan demostrado, mediante ensayos, que las expansiones se mantienen dentro de límites no deletéreos. A3.- Utilizar una adición mineral que demuestre ser efectiva para reducir o inhibir la reacción utilizando el mismo conjunto cemento – adición – agregados que será utilizado en la obra.


C. Cemento Clasificado por su Durabilidad C.4.- Concretos con riesgo de Reacción Álcali - Agregado.En general, los álcalis son aportados por el cemento portland. Es por eso que la NTP 334.009, recomienda como Resistencia a los Sulfatos, máximo: Tipo ICo 0.10% de Expansión Tipo MS 0.10% de Expansión


C. Cemento Clasificado por su Durabilidad C.4.- Concretos con riesgo de Reacción Álcali - Agregado.Por esta razón, es recomendable la utilización de una adición mineral activa (BFS o escoria granulada de alto horno) que, no solamente actúan como un agente de dilución de álcalis debido a que se coloca una menor cantidad de cemento portland “puro”

dentro del material cementante, sino que puede atenuar e incluso inhibir las consecuencias nocivas de la reacción. INKA produce cementos, cuya Resistencia a los Sulfatos, es: 0.08% de Expansión y la NTP permite hasta 0.10% de Expansión


C. Cemento Clasificado por su Durabilidad C.4.- Concretos con riesgo de Reacción Álcali - Agregado.Ahora, Cemento INKA tiene Álcalis < 0.40% y la norma para cementos convencionales demanda < 0.60%. El cemento tradicional Tipo I, arroja valores de Álcalis > 0.80%. Este parámetro es regulado para evitar reacciones expansivas álcali-agregado. Se analiza mediante “Expansión en Autoclave” que simula el envejecimiento del cemento a edades mayores de 20 años, la norma exige una expansión menor de 0.80% y el cemento INKA ICo tiene valores < 0.15%


C. Cemento Clasificado por su Durabilidad C.5.- Concretos con riesgo de Fisuras por Efectos Térmicos.Cuando se construyen concretos cuya mínima sección es mayor de 75 cm, existe riesgo que la temperatura que se genera por efecto de la hidratación del cemento se eleve hasta valores que generen una expansión tal que el concreto no soporte las tensiones de tracción que se generan durante la retracción producida durante la etapa de enfriamiento.


C. Cemento Clasificado por su Durabilidad C.5.- Concretos con riesgo de Fisuración por Efectos Térmicos.La manera de mantener esta elevación dentro de los límites “razonables” es la utilización de un mínimo contenido de cemento compatible con los requerimientos de resistencia y durabilidad del concreto, restringir la temperatura de colocación de su colocación (≤20°C) y utilizar un cemento portland que genere bajo calor de hidratación o reemplazar parte del cemento por adiciones minerales activas. En algunos casos, estos requerimientos pueden ser reemplazados o complementados con algunas metodologías constructivas que permiten una mejor disipación de la temperatura.


Conclusión La fabricación de un cemento portland de bajo calor de hidratación resulta poco económica si se le hace con cemento “puro” ya que requiere una composición especial del clinker portland (bajos contenidos de C3S y C3A, y altos contenidos de C2S). Otra forma de obtener un cemento portland de Bajo Calor de Hidratación es la utilización de altos contenidos de adiciones minerales activas como BFS, escoria granulada de alto horno.





Equivale a 340 Kg/cm2

¿Recuerda qué porcentaje de países europeos usan cemento portland tipo I ?

Solo lo usan el 10% (Solo la Décima parte de la Población Europea)

El 90% restante usa Cemento Adicionado

La producción de Cementos Adicionados en nuestro País

Producción de cementos adicionados

•

•

Europa

Perú

Cemento Inka

90%

40%

100%

Los Cementos adicionados son productos de carácter ecológico. Ahorro de energía no renovable y de los recursos minerales.

Ventajas de CEMENTO INKA Tipo MS

TIPO MS

Ventajas de CEMENTO INKA Tipo MS

Ventajas de CEMENTO INKA Tipo MS ALTA RESISTENCIA A LOS SULFATOS

TIPO MS

Debido a su bajo contenido de álcalis.

Ventajas de CEMENTO INKA Tipo MS APLICABLE A LOS CIMIENTOS DE TODA EDIFICACIÓN

TIPO MS

Ventajas de CEMENTO INKA Tipo MS Es el Cemento que reemplaza al Tipo V

TIPO MS

Cemento Inka

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