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.

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:

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.