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Composición del Cemento Portland

Los materiales primordiales que se utilizan para la fabricación del Cemento son los siguientes:

  •  Arcillosas o silicatos de alúmina en la forma de arcillas y lutitas.
  •  Calcáreas o de carbonato de calcio, en forma de piedra caliza, yeso y margas que es una mezcla de arcilla y carbonato de calcio.

 

Cemento Portland

Los ingredientes se mezclan en la proporción de cerca de dos piezas de materiales calcáreos a una parte de los materiales arcillosos y después se tritura y se muele en molinos de bolas en un estado seco o mezclado en estado húmedo. El polvo o el lodo húmedo es quemado en un horno rotatorio a una temperatura entre grados C de 1400 a 1500 grados C. del clinker obtenido por el horno se enfría primero y se pasa luego a los molinos de bolas de yeso, donde se añade y se ha quedado a la finura requerida de acuerdo con el tipo de producto.

Los componentes químicos principales del cemento Portland son los siguientes:

Cal (CaO)                                                            60 a 67%

 

Sílice (SiO2)                                                       17 a 25%

 

De alúmina (Al2O3)                                       3 a 8%

 

Óxido de hierro (Fe2O3)                             0,5 al 6%

 

Magnesia (MgO)                                            0,1 a 4%

 

El trióxido de azufre (SO3)                          1 a 3%

 

Soda y / o potasio (Na2O + K2O)              0,5 a 1,3%

 

 Los componentes por encima de la formación de las materias primas sufren reacciones químicas durante la quema y la fusión, y se combinan para formar los siguientes compuestos llamados compuestos Bogue.

Compuesto                                                   Designación Abreviada

Silicato tricálcico (3CaO.SiO2)                                            C3S

Silicato dicálcico (2CaO.SiO2)                                             C2S

Aluminato tricálcico (3CaO.Al2O3)                                  C3A

Tetracálcico alumino-ferrita (4CaO.Al2O3.Fe2O3)    C4AF

Las proporciones de los cuatro compuestos varían en los distintos cementos Portland. Silicato tricálcico y dicálcico silicatos más contribuyen a la fuerza posible. Configuración inicial del cemento Portland se debe a aluminato tricálcico. Tricálcico hidratos de silicato de forma rápida y contribuye más a la resistencia inicial. La contribución de silicato dicálcico se lleva a cabo después de 7 días y puede durar hasta un año. Hidratos de aluminato tricálcico rápidamente, genera mucho calor y hace que sólo una pequeña contribución a la fuerza en las primeras 24 horas. Tetracálcico alumino-ferrita es relativamente inactivo.

Todos los cuatro compuestos generan calor cuando se mezcla con el agua, el aluminato de generar el máximo de calor y el silicato dicálcico generar el mínimo. Debido a esto, aluminato tricálcico es el responsable de la mayor parte de las propiedades no deseables del concreto. Cemento con menos C3A tendrá mayor resistencia máxima, menor generación de calor y menos grietas. Siguiente tabla muestra la composición y el porcentaje de compuestos que se encuentran a lo normal y de fraguado rápido y de bajo calor de cemento Portland.

Composición: Porcentaje

Cal                          63.1                       64.5                       60

Sílice                     20.6                       20.7                       22.5

Alúmina               6.3                         5.2                         5.2

Óxido de hierro 3.6                        2.9                         4.6

 

(b)Compuesto: Porcentaje

C3S                        40                           50                           25

C2S                        30                           21                           35

C3A                       11                           9                             6

C3A                       12                           9                             14

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