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