El documento describe los componentes y procesos de fabricación del cemento y el hormigón. Resume que el cemento se fabrica mediante la calcinación de una mezcla de materiales calcáreos y arcillosos en un horno rotatorio para producir clínquer, que luego se muele para formar cemento Portland. El hormigón se compone principalmente de cemento, agua, áridos y posibles aditivos.

1. Tecnología del Hormigón

11. CEMENTO PROCESOS DE FABRICACION PROPIEDADES

20. Tabla 1 SECUENCIA DE REACCIONES EN UN HORNO ROTATORIO Rango de Temperatura (ºC) Tipo de reacción Calentamiento : 20 – 100 Evaporación de H 2 O libre 100 – 300 Pérdida del agua físicamente absorbida 400 – 900 Remoción del H 2 O estructural /grupos H 2 O y OH) de los minerales de arcilla > 500 Cambio de estructura en los minerales de sílice 600 – 900 Disociación de los carbonatos > 800 Formación de belita, productos intermedios, > 1250 Formación de alita > 1260 Formación de fase líquida (caldo de aluminato y ferrita aprox. 1.450 Se completa la reacción y recristalización de alita y belita Enfriamiento : 1.300 – 1.240 Cristalización de fase líquida

26. Tabla 4 PROPIEDADES DE LOS MINERALES PRINCIPALES Minerales Principales C 3 S C 2 S C 3 A C 4 AF Velocidad de reacción media lenta rápida lenta Calor liberado medio poco mucho poco Valor conglomerante inicial bueno pobre bueno pobre final bueno bueno pobre pobre Reacción con sulfatos no no si no

27. propiedades de un cemento Portland, conocida su composición mineralógica. Según ello se clasifican los cementos Portland norteamericanos en cinco tipos con las características y composición media que se indican a continuación, en porcentaje. Tabla 5 CARACTERISTICAS DE LOS TIPOS DE CEMENTO PORTLAND (ASTM) SEGÚN SU COMPOSICION DE MINERALES PRINCIPALES I corriente II moderado calor III alta resist. inicial IV bajo calor V resist. a los sulfatos C 3 S 48 43 57 20 39 C 2 S 28 30 20 52 33 C 3 A 12 7.5 11 6 4.5 C 4 AF 8 12 7 14 16

34. REQUISITOS QUIMICOS PARA LOS CEMENTOS Cemento Cemento Siderúrgicos Cementos Puzolánicos Cementos con Agregado tipo “A” Portland Portland Siderúrgico Siderúrgico Porland Puzolánico Puzolánico Portland con agreg. tipo “A” Con agregado tipo “A” Pérdida por calcinación máxima (%) 3,0 5,0 5,0 4,0 5,0 7,0 9,0 Residuo insoluble máximo (%) 1,5 3,0 4,0 30,0 50,0 21,0 35,0 Contenido de SO 3 máximo (%) 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 Contenido de MgO máximo (%) 5,0 - - - - - - Contenido de Mn 2 O 3 máximo (%) oxido de Manganeso - 2,0 2,0 - - - -

45. Tabla 6 PORCENTAJE DE HIDRATACION EN CONDICIONES NORMALES Los compuestos del cemento se hidratan a distinta velocidad, iniciándose con el C3A y continuando posteriormente con C4AF, C3S y C2S. A partir de ese momento el proceso no es cabalmente conocido, existiendo teorías que suponen la precipitación de los compuestos hidratados, con la formación de cristales entreverados entre si que desarrollen fuerzas de adherencia, las que producen el endurecimiento de la pasta (Teoría cristaloidal de Le Chatelier) o alternativamente por el endurecimiento superficial de un gel formado a partir de dichos compuestos hidratados (Teoría coloidal de Michaelis), estimándose actualmente que el proceso presenta características mixtas. Almacenamiento de clínquer 0 – 1% Molienda de cemento 0 – 1% Almacenamiento de cemento y transporte 0 – 10% Mezcla de hormigón hasta 100%

48. Proporciones volumétricas de la pasta de cemento en diferentes et á pas de la hidratación 60 cm 3 Agua 40 cm 3 Cemento Poros capilares vacíos 3,7 cm 3 33,5 cm 3 Agua capilar 12,0 cm 3 Agua de gel 30,8 cm 3 Productos sólidos de hidratación 2 0 20,0 cm 3 Cemento no hidratado 7,4 cm 3 7,4 cm 3 Poros capilares vacíos 7,0 cm 3 Agua capilar 24,0 cm 3 Agua de gel 61,6 cm 3 Productos sólidos de hidratación 0% 50% 100% CA P LAR E S C EMENTO HI DRATADO

51. Tabla 7 CALOR DE HIDRATACION EN Kcal PRODUCIDO POR UN KILO DE CEMENTO A 18ºC La gradiente de temperatura que se produce como consecuencia de este fenómeno puede ser causante de la formación de grietas en el hormigón. Tipo de cemento días 1 2 3 5 7 Cemento Portland corriente 50 65 70 75 77 Cemento Portland de Alta Resistencia 70 85 90 92 95 Cemento Aluminoso 100 105 107 108 109

52. Características La Norma NCh 148 indica cuales son los requisitos químicos de los cementos. Tabla 8 GRADOS DE CEMENTOS, REQUISITOS SEGÚN NORMA NCH 148 Grado Tiempo de Fraguado Resistencia mínima Resistencia mínima a la compresión a la flexión Inicial Final 7 días 28 días 7 días 28 días Mínima Máximo Kgf/cm 2 Kgf/cm 2 Kgf/cm 2 Kgf/cm 2 (min.) (horas) Corriente 60 12 180 250 35 45 Alta resistencia 45 10 250 350 45 55

56. Figura 4.1 Matraz de Le Chatelier. Capacidad aproximada 250ml. Cotas en cm.

72. Tabla 8 GRADOS DE CEMENTOS, REQUISITOS SEGÚN NORMA NCH 148 Grado Tiempo de Fraguado Resistencia mínima Resistencia mínima a la compresión a la flexión Inicial Final 7 días 28 días 7 días 28 días Mínima Máximo Kgf/cm 2 Kgf/cm 2 Kgf/cm 2 Kgf/cm 2 (min.) (horas) Corriente 60 12 180 250 35 45 Alta resistencia 45 10 250 350 45 55

73. Tabla 9 CEMENTOS CHILENOS Agregado Denominación INN Porcentaje de agregado Denominación comercial Clase resistencia Porcentaje real de agregado Densidad de partículas sólidas (Kg/m 3 ) NO Portland 0 Super Melón Alta resistencia 0 3100 Puzolana Portland Puzolánico < 30 Polpaico esp. Polpaico 400 Melón esp. Melón extra Inacesa A.R. Corriente Alta resist. Corriente Alta resist. Alta resist. 28 20 28 18 19 2870 3000 2850 2950 3000 Puzolánico 30 - 50 Inacesa esp. Corriente 35 2900 Escoria alto horno Portland Siderúrgico < 30 Siderúrgico 30 - 75 Bío-Bío esp. Bío-Bío A.R. Corriente Alta resist. 55 45 2990 3020