Método de Fabricación del Cemento

• Producción del clinker
• Molienda del cemento

Proceso de Fabricación del Cemento

1. Obtención de la materia prima en la cantera: caliza, marga y pizarra.
2. Transporte y trituración: El material extraído se transporta con dumpers a la trituradora de martillo para conseguir un tamaño no mayor de 6 mm.
3. Prehomogeneización: En la nave del prehorno se realiza la prehomogeneización, donde se almacena la materia prima.
4. Molienda de crudo: En el molino de crudo, la materia que entra a través de básculas se transforma en polvo fino.
5. Calcinación e intercambio de ciclones: El sistema del horno comprende una torre de ciclones para el intercambio de calor, donde se calienta el material en contacto con los gases provenientes del horno. La harina es subida a la parte más alta del intercambiador para que desde ese punto tome una temperatura de 450ºC hasta su entrada al horno.
6. Formación del clinker en el horno: En el horno de clinker (formado por un tubo cilíndrico de 4.6 metros de diámetro, 75 m de largo y una pendiente del 3%), la harina que llega del intercambiador, por la inclinación del horno y su giro, va avanzando hacia la zona de máxima temperatura (1800ºC), donde se funde y se convierte en clinker (esferas de materia fundida).
7. Enfriamiento del clinker: El enfriador es el lugar por donde, a través de las parrillas móviles, pasa el clinker. Se inyecta aire para bajar su temperatura a 35ºC aproximadamente.
8. Almacenamiento del clinker: El clinker abandona el enfriador por una rastra hacia los lugares de almacenamiento (silo o nave).
9. Área de yeso y adiciones: Es el sitio de almacenaje de los componentes básicos del cemento: yeso, caliza y ceniza.
10. Molienda del cemento: El molino del cemento tiene 2 cámaras separadas por un tabique. En su interior hay esferas metálicas de 0 a 10 mm de diámetro. Los componentes del cemento llegan al molino a través de básculas; la primera cámara rompe el clinker y la segunda le da finura.
11. Envío a almacenamiento final: Una vez extraído y analizado con rayos X, se envía por medio de bandas transportadoras a los sitios de almacenamiento.

Características Fisioquímicas del Agua en Mezclas de Concreto

Características Físicas

• Densidad
• Viscosidad baja
• Temperatura
• Color, olor y sabor

Características Químicas

• Pureza
• pH
• Contenido de sales disueltas (cloruros o sulfatos)
• Capacidad de hidratación y oxigenación

Características de los Aditivos para Concreto

• Reductores de agua: Aumentan la resistencia.
• Superplastificantes: Útiles en concretos de altas resistencias.
• Retardadores de fraguado: Para climas cálidos o colados masivos.
• Incorporadores de aire: Mejoran la resistencia a ciclos de hielo/deshielo.
• Inhibidores de corrosión.
• Aditivos impermeabilizantes.

Características de las Fibras para Concreto

• Actúan como refuerzo tridimensional que controla fisuras.
• Fibras de acero: Aumentan la resistencia a la tracción, flexión e impacto.
• Fibras sintéticas: Reducen la fisuración por contracción.
• Fibras naturales: Más sostenibles y económicas.

Características de Concretos Normales

• Resistencia a la compresión
• Densidad
• Durabilidad
• Costo
• Segregación
• Exudación
• Tiempo de fraguado
• Resistencia mecánica
• Módulo de elasticidad
• Retracción

Características de Concretos Especiales

• Se elaboran con dosificaciones y aditivos específicos.
• Diseñados para cumplir requisitos especiales.
• Costo elevado.
• Requieren un control de calidad más riguroso.

Aplicaciones de Tipos de Concreto

• Concreto de alta resistencia: Rascacielos y edificios.
• Concreto ligero: Losas y cubiertas para reducir peso estructural.
• Concreto pesado: Blindaje contra radiación.
• Concreto lanzado (shotcrete): Revestimiento de túneles y minas.
• Concreto autocompactante: Elementos con alta densidad de acero.
• Concreto permeable: Estacionamientos y áreas urbanas para infiltrar agua de lluvia.
• Concreto reforzado con fibras: Pisos industriales de alto impacto.
• Concreto de fraguado rápido: Reparaciones urgentes.

Propiedades de los Componentes del Concreto

• Cemento: Se obtiene de la pulverización del clinker, el cual se produce por la calcinación hasta la fusión inminente de materiales calcáreos y arcillosos.
• Agregado fino: Debe ser duradero, resistente, limpio y libre de materias impuras. Debe pasar por la malla No. 4 y retenerse en la No. 200.
• Agregado grueso: Está compuesto por rocas graníticas, dioríticas y sieníticas. Debe pasar por la malla No. 3 y retenerse en la No. 4.
• Agua: Libre de aceites, ácidos, sales y materia orgánica. En general, el agua potable es adecuada para el concreto.

Naturaleza de la Resistencia del Concreto

• El concreto se considera un material frágil, aunque tenga una pequeña cantidad de acciones plásticas.
• La resistencia del concreto a la tensión es mucho más baja que la resistencia teórica calculada.
• La calidad final del concreto ya colocado en la estructura es la culminación de un largo proceso.

Etapas para la Calidad del Concreto

1. Selección de los componentes.
2. Estudio de las proporciones adecuadas.
3. Adecuado proceso de fabricación, colocación, compactación, acabados y descimbrado.
4. Verificación de la calidad mediante pruebas del concreto fresco y endurecido.

Factores que Influyen en la Resistencia

• Materiales componentes
• Procesos constructivos
• Propiedades físicas (proporciones)
• Naturaleza y tipo de cargas

Cementos Especiales

1. Cementos para pozos petroleros: Mezcla de clinker de cemento Portland con sulfato de calcio y algunos aditivos especiales. Son empleados para pozos petroleros y normalmente están hechos de clinker de cemento Portland de fraguado lento.
2. Cementos plásticos: No difieren en su fabricación de los convencionales; solo se añaden aditivos plastificantes durante la molienda. Se agregan en porcentajes del 8 al 12% del volumen total y se utilizan con cemento normal o resistente a los sulfatos.
3. Cementos Portland impermeabilizados: Se fabrican añadiendo una pequeña cantidad de aditivo repelente al agua, como estearato de sodio, de aluminio, etc.

Otros Tipos de Cementos

• Cementos de albañilería: Cementos hidráulicos que se usan como morteros de construcción de mampostería.
• Cementos expansivos: Presentan una ligera expansión que ocurre durante el periodo de reconocimiento de edad temprana.
• Cemento Portland blanco: Si examinamos la composición entre el cemento Portland gris y uno blanco, notamos que la diferencia entre ellos es el bajo contenido de Fe2O3 en el cemento blanco.