MICORESTRUCTURA DEL CEMENTO

El cemento es un material que es muy complejo en su estructura, ya que esta constituido químicamente por diversos compuestos los cuales reaccionan unos a otros y dan origen a este material de construcción .El componente de mayor importancia en el cemento es el clinker que es un producto sintético elaborado.

MICMICROFOTOGRAFÍA DEL PROCESO DE HIDRATACIÓN DEL CEMENTO (FILAMENTOS)

En la calcinación del clínker, el calcio se combina con otros componentes de la mezcla para formar cuatro compuestos principales que ocupan el 90% de la masa del cemento. Durante la molienda se añade yeso en un porcentaje de 4 a 6% u otra fuente de sulfato de calcio y otros auxiliadores de molienda.

Los compuestos o también llamados fases del clínker son los que se pueden apreciar en la tabla:

COMPUESTO FORMULA ABREVIATURA % EN EL
CLINKER
Silicato tricálcico

3CaO.SiO2

C3S

50-70

Silicato Dicálcico

2CaO.SiO2

C2S

15-30

Aluminato tricálcico

3CaO.Al2O3

C3A

5-15

Ferroaluminato tetracálcico

4CaO.Al03.Fe2O3

C4AF

5-15

Cal libre

CaO

0.1

Magnesia libre (pegiclasa)

MgO

0.1

Silicato tricálcico

  •  DenominadO “Alita”
  • Se hidrata y endurece rápidamente
  • Responsable en gran parte del inicio del fraguado y la resistencia temprana (a mayor % de C3S mayor resistencia temprana)
  • Aporta resistencia a corto y largo plazo

Silicato Dicálcico

  • Denominado  “belita”
  • Se hidrata y endurece lentamente
  • Contribuye al incremento de la resistencia a edades mayores a 7 días

Aluminato Tricálcico

  • Libera una gran cantidad de calor durante los primeros días de hidratación y endurecimiento
  • Contribuye al desarrollo de las resistencias muy tempranas y al fraguado del cemento
  • Vulnerable a la acción de sulfatos (para una mejor resistencia los sulfatos se recomienda bajo C3A Ferroaluminato Tetracálcico
  • Se hidrata con mucha rapidez pero no contribuye a dar resistencia
  • Su formación reduce la temperatura de clinkerización

SULFATOS DE CALCIO:

  • Son el Yeso y anhidrita
  • Se adicionan al cemento durante su  molienda (5%) para controlar el fraguado
  • Controla la formación del C3A formando etringita
  • Ayuda a contralar la contracción por secado y puede influenciar la resistencia

PROCESO DE HIDRATACION DEL CEMENTO PORTLAND

  • PERDIDA DE PLASTICIDAD Y FRAGUADO INICIAL: Transcurren en horas, con desprendimientos de calor. Los compuestos más solubles como el  C3A y el C3S se disuelven. La pasta va perdiendo plasticidad y se inicia la solidificación (fraguado inicial)
  • FRAGUADO FINAL Y ENDURECIMIENTO: Continúan los procesos de hidratación y  consolidación que determinan el fin de la solidificación (fraguado final) y la velocidad de endurecimiento que nos indica el desarrollo de la resistencia

PRODUCTOS DE HIDRATACION

  • Silicatos de calcio hidratado C-S-H: Son fibras o agujas de lento crecimiento con tendencia a la contracción, los cuales son responsables de la formación de una matriz densa y resistente. El cemento hidratado contiene de 50 a 60% de C-S-H
  • Hidróxidos de calcio CH: Son pequeñas placas muy frágiles y  poco resistentes, vulnerables al ataque de los sulfatos. Son de mucha importancia en la protección de armaduras frente a la corrosión debido al alto nivel alcalino que aporta al concreto. El cemento hidratado contiene de 15 a 25% de C(0H)2.Cuando reacciona con el yeso en el endurecimiento del concreto puede generar expansiones de volumen que conllevas a grietas.

Nacido en Lambayeque-Perú. Cursó los estudios de Ingeniería Civil y Maestría en Ingeniería Hidráulica en la Universidad Nacional de Ingeniería. Miembro de la Asociación Internacional de Ingeniería e Investigación Hidráulica (IAHR).Ponente en congresos a nivel internacional. Trabaja en consultoría para proyectos de presas, bocatomas,drenaje, centrales hidroeléctricas, obras de agua potable y saneamiento, modelamiento hidráulico e hidrológico.

Comments (3)

  • Reply Yuri Villavicencio-Fdez - 1 octubre, 2011

    Excelente artículo. Esta pregunta me salió en el primer parcial de Concreto I, hace muchas lunas.

  • Reply CivilGeek - 2 octubre, 2011

    Excelente post sobre los componentes del cemento…

  • Reply Jose Rafael Cabrera Sepulveda - 13 julio, 2013

    Es importante senalar que un mismo tipo de cemento, digamos tipo I, de una fabrica a otra tendra variaciones en los components alita, belita, etc.

    Tambien que la diferencia en porcentaje entre estos componentes origina marcas o tipos de cementos con diferentes caracteristicas. Asi tendremos el tipo I, II, III, IV, V..

    De esta manera tendremos cementos de rapido fraguado, de lento fraguado, resistente a sulfatos, etc.

    Saludos..

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