Introducción

Desde la alborada de la historia, el hombre ha buscado materiales para pegar piedras y ladrillos en paredes y fundacionespor ejempolo los asirios y babilonios utilizaron materiales bituminosos en sus muros; los egipcios utilizaron morteros de cal y yeso en la construcción de la Pirámide de Keops y en otras estructuras.

Breve Historia del Cemento

Hacia el año 700 antes J.C. los etruscos utilizan mezclas de puzolana y cal para hacer un mortero. Ya en el año 100 antes J.C. los romanos utilizaban mezclas de puzolana y cal para hacer hormigón de resistencias a compresión de 5 Mpa. Hasta el año 1750 sólo se utilizan los morteros de cal y materiales puzolánicos (tierra de diatomeas, harina de ladrillos etc.).Hacia 1750-1800 se investigan mezclas calcinadas de arcilla y caliza. Smeaton compara en el año 1756 el aspecto y dureza con la piedra de Portland al sur de Inglaterra. 40 años más tarde, Parker fábrica cemento natural aplicándose entonces el vocablo ""cemento"" (anteriormente se interpretaba como ""caement"" a toda sustancia capaz de mejorar las propiedades de otras). Vicat explica en 1818 de manera científica el comportamiento de estos ""conglomerantes"".En 1824, Aspdin patenta el cemento portland dándole este nombre por motivos comerciales, en razón de su color y dureza que le recuerdan a las piedras de Portland. Hasta la aparición del mortero hidráulico que auto endurecía, el mortero era preparado en un mortarium (sartén para mortero) por percusión y rotura, tal como se hace en la industria química y farmacéutica. Entre los años 1825-1872 aparecen las primeras fábricas de cemento en Inglaterra, Francia y Alemania. En el año 1880 se estudian las propiedades hidráulicas de la escoria de alto horno. En el año 1890 aparecen las primeras fábricas de cemento en España. En el año 1980 hay 1.500 fábricas que producen cerca de 800 millones de toneladas/año. Hoy en día el cemento es la cola o "conglomerante" más barato que se conoce. Mezclado adecuadamente con los áridos y el agua forma el hormigón, una roca amorfa artificial capaz de tomar las más variadas formas con unas prestaciones mecánicas a compresión muy importantes. Las resistencias a tracción pueden mejorarse con la utilización de armaduras (hormigón armado).

Proceso Productivo

1ºEtapa -Preparación de las materias primas .
Las materias primas básicas (caliza, marga, pizarra o grava) se extraen de canteras a cielo abierto por medio de voladuras controladas. Posteriormente, se cargan y transportan en camiones de gran tonelaje a las trituradoras donde se fragmentan hasta un tamaño aproximado de 50 m.m.; luego se almacenan en zonas independientes en naves de materias primas. Además de estas materias primas básicas, también se utilizan, en proporción minoritaria, otros productos que aportan calcio, silicio, aluminio o hierro, tales como cascarilla, arena, escoria, cenizas, etc., que se adquieren en el exterior, y que se utilizan para ajustar con mayor precisión la composición química del ""Crudo"".El material que sale del molino, llamado ""Harina de Crudo"", es muy fino y se almacena en silos cerrados en donde se lleva a cabo un proceso de homogeneización por medio de la introducción de aire a presión a través del fondo del silo.

2ª Etapa - Cocción:
El ClinkerLa ""harina de crudo"" se introduce a un intercambiador de calor donde se lleva a cabo un proceso de calentamiento progresivo hasta alcanzar los 1.000ºC . En este proceso, y en primer lugar, el crudo se seca, luego se deshidrata y finalmente se descarbonata. Este proceso de calentamiento del crudo se realiza por intercambio de calor entre los gases calientes ascendentes procedentes de la combustión en el horno, y la materia cruda descendente que recorre el intercambiador. A continuación la materia entra en el horno, que es un tubo de dimensiones variables pero que oscila entre 45-60 metros de longitud y 3-5 metros de diámetro, girando a menos de 3 rpm. En el interior del horno se produce la combustión controlada de un combustible hasta alcanzar temperaturas de llama de hasta 2.000ºC. Dentro el horno, el crudo sigue aumentando de temperatura hasta alcanzar un máximo de 1.450ºC, necesario para la correcta formación de los componentes responsables de las propiedades mecánicas de los cementos.El material que sale del horno tiene aspecto de gránulos redondeados y se conoce con el nombre de ""clinker"". Para congelar su estructura cristalina y estabilizar los componentes formados a 1450ºC, el clinker se enfría con aire por debajo de los 120ºC.Son necesarios 1.560 Kg. de crudo para obtener 1.000 Kg. de clinker.Una composición típica del clinker es:64% en CaO (Óxido cálcico)6% en Al2O3 (Óxido de aluminio)20% en SiO2 (Dióxido de Silicio)3% en Fe2O3 (Trióxido de Hierro)7% Otros elementosLos gases resultantes del proceso de combustión se emiten a la atmósfera a través de una chimenea a una temperatura inferior a 120ºC, después de haber sido previamente filtrados a través de filtros electrostáticos o de mangas que retienen más del 99,9% del polvo arrastrado.El calor contenido en los gases de salida es reutilizado en el proceso de secado y molienda del crudo y de los combustibles.

3ª Etapa - Molienda:
El cemento está constituido por:- Clinker- Componentes principales, tales como; Escoria de Horno Alto,Humo de Sílice,Puzolana,Cenizas volantes, yCaliza.- Componentes minoritarios- Regulador de fraguadoLa proporción de cada componente depende del tipo concreto de cemento fabricado. Los distintos componentes se almacenan en zonas separadas, se dosifican por medio de básculas y se añaden de manera conjunta y continuada al molino de cemento. Al igual que en el crudo, la proporción relativa de cada componente se ajusta de manera automática en base a los resultados de los análisis efectuados por analizadores de rayos X. En el proceso de molienda, los componentes se muelen, se entremezclan íntimamente y el material se hace pasar por separadores. Si el cemento posee las características físico-químicas necesarias se almacena en silos estancos. En caso contrario, se reenvía al molino para continuar su molienda. El cemento así producido y almacenado se suministra en sacos (42.5Kg. y algunos de 20 Kg.) o a granel (en camiones cisternas de 25 Tm. aprox.).

Tipos de Cemento en el Mercado Peruano

La industria del cemento en el Perú produce los tipos y clases de cemento que son requeridos en el mercado nacional, según las características de los diferentes procesos que comprende la construccion de la infraestructura necesaria para el desarrollo, la edificación y las obras de urbanización que llevan a una mejor calidad de vida.Los diferentes tipos de cemento que se encuentran en el mercado cumplen estrictamente con las normas nacionales e internacionales. De esta manera existe una gran variedad de este material (cemento), de distintos componentes, productores y precios, pero casi todos con la misma finalidad.


Cemento Portland
Un cemento hidráulico producido mediante la pulverización del clinker, compuesto esencialmente de silicatos de calcio hidráulicos y que contiene generalmente una o más de las formas de sulfato de calcio, como una adición durante la molienda.

Cemento portland tipo 1, normal es el cemento portland destinado a obras de concreto en general, cuando en las mismas no se especifique la utilización de otro tipo.

Cemento portland tipo 2, de moderada resistencia a los sulfatos es el cemento portland destinado a obras de concreto en general y obras expuestas a la accion moderada de sulfatos o donde se requiera moderado calorde hidratación, cuando así sea especificado.

Cemento portland tipo 5, resistente a los sulfatos es el cemento Portland del cual se requiere alta resistencia a la acción de los sulfatos.


Cemento portland Puzolánico
El cemento que contiene puzolana se obtiene por la pulverización conjunta de una mezcla de clinker portland y puzolana con la adición eventual de sulfato de calcio. El contenido de puzolana debe estar comprendido entre 15% y 40% en peso del total. La puzolana será un material silicoso o silico-aluminoso, que por si misma puede tener poca o ninguna actividad hidráulica pero que, finamente dividida y en presencia de humedad, reacciona químicamente con el hidróxido de calcio a temperaturas ordinarias para formar compuestos que poseen propiedades hidráulicas.


Cemento Portland Puzolánico Tipo IP
Para usos en construcciones generales de concreto. El porcentaje adicionado de puzolana se encuentra entre 15% y 40%.


Cemento Portland Puzolánico Modificado Tipo IPM.
Cemento Portland Puzolánico modificado para uso en construcciones generales de concreto. El porcentaje adicionado de puzolana es menor de 15%.


Cemento Portland de escoria de alto horno
El cemento que contiene escoria de alto horno se obtiene por la pulverización conjunta de una mezcla de clinker Portland y escoria granulada de alto horno, con la adición eventual de sulfato de calcio. El contenido de escoria granulada de alto horno debe estar comprendido entre 25% y 65% en peso del total.El cemento Portland de escoria modificado tiene un contenido de escoria granulada menor que el 25%.La escoria granulada de alto horno, es el subproducto del tratamiento de minerales de hierro en el alto horno, que para ser usada en la fabricación de cementos, debe ser obtenida en forma granular por enfriamiento rápido y además debe tener una composición quimica conveniente.


Cemento Tipo MS Que corresponde a la norma de performance de cementos Portland adicionados, en el tipo de moderada resistencia a los sulfatos.


Cemento Portland Compuesto Tipo 1Co Es un cemento adicionado obtenido por la pulverización conjunta de clinker portland, materias calizas como travertino y/o hasta un máximo de 30% de peso.


Cemento de albañilería El cemento de albañilería es el material obtenido por la pulverización conjunta de clinker Portland y materiales que aún careciendo de propiedades hidráulicas o puzolánicas, mejoran la plasticidad y la retención de agua, haciéndolos aptos para trabajos generales de albañilería.

Metodos de Uso del Cemento

En obras grandes o en aquellos casos en que el cemento deba mantenerse por un tiempo considerable se deberá proveer una bodega, de tamaño adecuado sin aberturas ni grietas, que pueda mantener el ambiente lo más seco que sea posible. En los casos en que sea previsible la presencia de lluvias, el techo tendrá la pendiente adecuada. El piso deberá ser de preferencia de tablas, que se eleven sobre el suelo natural para evitar el paso de la humedad. Eventualmente se pueden usar tarimas de madera. Las bolsas se deberán apilar juntas, de manera de minimizar la circulación del aire, dejando un espacio alrededor de las paredes. Las puertas y las ventanas deberán estar permanentemente cerradas. El apilamiento del cemento, por periodos no mayores de 60 días, podrá llegar hasta una altura de doce bolsas. Para mayores periodos de almacenamiento el límite recomendado es el de ocho bolsas, para evitar la compactación del cemento. Las bolsas de cemento se dispondrán de manera que se facilite su utilización de acuerdo al orden cronológico de recepción, a fin de evitar el envejecimiento de determinadas partidas. No deberá aceptarse, de acuerdo a lo establecido en la norma, bolsas deterioradas o que manifieste en señales de endurecimiento del cemento. En obras pequeñas o cuando el cemento va a estar almacenado en periodos cortos, no más de 7 días, puede almacenarse con una mínima protección, que puede consistir en una base afirmada de concreto pobre y una cobertura con lonas o láminas de plástico. Las cubiertas deberán rebasar los bordes para evitar la penetración eventual de la lluvia a la plataforma. El recubrimiento deberá afirmarse en la parte inferior y si es posible en la superior para evitar que sea levantada por el viento. En todos los casos el piso deberá estar separado del terreno natural y asegurar que se mantenga seco.

La importancia del cemento

La importancia del cemento en los países ha llevado a algunos especialistas a nombrarlo como el “pegamento para el progreso”, pues las naciones cuyas economías crecen a tasas considerables requieren desarrollar infraestructura para continuar con esos niveles de crecimiento.

Cemento significa progreso económico. Las estructuras del mundo contemporáneo se construyen con esta mezcla de arena, grava y agua, una masa primaria con la que se levantan ministerios, aeropuertos, puentes, hospitales, colegios y, sobre todo, viviendas.