Recopilado por sergio navarro hudiel




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Generalidades de la puzolana

La puzolana es un material sílico que finalmente dividido no posee propiedades hidráulicas pero posee constituyentes (sílice, alúmina), capaces de fijar el hidróxido de calcio, para producir compuestos estables con propiedades hidráulicas al mezclarse con el clinker. Esta se suele clasificar en naturales (aquellas que para su empleo solo requieren la molienda o pulverización sin aeración que en forma de ceniza o escoria han adquirido caracteres de roca llamadas tobas) y artificiales (formadas al calentar la arcilla y pizarra a una temperatura entre 600-900 °C y enfriarse rápidamente, también se obtiene con los exquitos petrolíferos):

  1.  Cenizas y tobas volcánicas.

  2.  Rocas silicias sedimentarias (Pizarra, pedernales, etc.)

  3.  Arcillas y pizarras calcinadas.

  4.  Subproductos industriales como las cenizas y las escorias.


La composición química de estas es sílice, alúmina, oxido de hierro, oxido de calcio, oxido de magnesio, álcalis y agua combinada.
Usos El Cemento mejora los resultados en la construcción de: pisos, firmes, castillos, trabes, zapatas, losas, columnas y aún en aquellas obras donde se requiere mayor resistencia al ataque de medios agresivos en suelos salitrosos y/o cercanos al mar. Ventajas La puzolana es un ingrediente activo que tiene como función básica formar un aglomerante con los productos liberados por la hidratación del cemento. Además, durante la elaboración del concreto, actúa como agregado fino, lo que permite sustituir parte de arena por grava. Con esta idea se hicieron los procedimientos propuestos en la tabla de dosificación de concreto, los que pueden modificarse de acuerdo a las necesidades. El concreto obtenido es muy plástico y puede trabajarse fácilmente por lo que requiere menos agua de lo que indica su apariencia. Como resultado se tiene acabados más tersos e impermeables, de mayor resistencia al ataque de sulfatos, reacción alcalina, agregado y lluvia ácida. Cemento Portland de escoria de altos hornos Cemento elaborado mediante la molienda fina de clinker portland y escoria de altos hornos granulada y cal hidratada; está diseñado para obras donde se requiera una alta resistencia a agresiones químicas empleándose además en las construcciones de concreto en general. El porcentaje mínimo de escoria es de 60% en peso. Se produce únicamente en Escocia, y puede emplearse para todos los propósitos en los que se utiliza el cemento Portland normal; pero como su desarrollo de resistencia temprana es mas lento, especialmente en climas frios, podria ser inadecuado cuando se requiere una remocion anticipada de cimbras.

Es un cemento de calor moderadamente bajo y, al igual que el cemento Portland resistente a los sulfatos, puede aprovecharse para reducir el desarrollo de calor en secciones gruesas. El cemento Portland de escoria de altos hornos es un poco mas resiente a algunas formas de ataque químico que el cemento Portland normal, especialmente en agua de mar. Cemento Portland resistente a los sulfatos Aunque este cemento se elabora de la misma manera que el cemento Portland normal y con materiales similares, el método de factura produce una ligera diferencia química que le permite un mejor comportamiento al resistir el ataque de sulfatos; no obstante, al igual que el cemento Portland normal, no es resistente a los ácidos. Generalmente es de color un poco más oscuro que la mayoría de los otros cementos Portland. El cemento resistente a los sulfatos se emplea sobre todo en concretos expuestos al agua de mar o en los que están situados debajo del nivel del terreno, donde se sabe que hay presencia de sulfatos en el suelo o en el agua subterránea. La durabilidad del concreto y su resistencia a toda clase de ataques químicos depende principalmente de que sea denso, impermeable y bien compacto. Las mezclas pobres tienden a ser más permeables que las mezclas ricas y, cuando se emplea el cemento Portland resistente a los sulfatos, el contenido de este en un concreto con agregado de 20mm de diámetro máximo no deben ser menor que 280 kg/m3, y su relación agua / cemento, con el fin de proporcionar al concreto una trabajabilidad conveniente y de poder compactarlo bien. Las características de resistencia de este cemento son similares al del cemento Portland normal, y se debe utilizar y almacenar de la misma manera; sin embargo, produce menos calor y, por ello, se puede utilizar con ventajas en el concreto masivo y en secciones gruesas, con el fin de reducir ligeramente la generación de calor. Con este tipo de cemento no se debe emplear cloruro de calcio o aditivos que lo contengan, ya que se reducirá su resistencia al ataque de los sulfatos. El cemento resistente a los sulfatos es ligeramente mas costoso que el cemento Portland normal.

Cemento Portland de endurecimiento rápido Este cemento es químicamente muy similar al cemento Portland normal, pero es mas fino, por lo cual adquiere resistencias a edades tempranas con mayor rapidez. El termino endurecido rápido no debe confundirse con el termino fraguado rapido. El concreto elaborado con cemento de endurecimiento rápido adquiere consistencia y se endurece, inicialmente, a una velocidad similar a la del cemento Portland normal; despues de este endurecimiento inicial, el aumento de resistencia se vuelve mas rapido. Esta mayor velocidad en el desarrollo de resistencia permite remover las cimbras con mas anticipación. Por esta razón el cemento de endurecimiento rápido es empleado frecuentemente por los productores de concreto premezclado o en general cuando un trabajo en la obra debe ser terminado con mas rapidez. Este cemento produce mas calor que el cemento Portland normal, por lo que puede usarse ventajosamente en tiempos fríos para compensar los efectos de baja temperatura. Asimismo, debe almacenarse y emplearse de la misma manera que el cemento Portland normal. El cemento de endurecimiento rápido es ligeramente mas costoso que el Portland normal. Cemento Portland Blanco

El cemento portland blanco

Este se obtiene a partir de la producción del horno de cemento de un clinker de color blanco; luego en la molienda del clinker se adiciona yeso (y adición de fillers calcáreos en algunos tipos de cemento. El clinker blanco se obtiene por calcinación a una temperatura del orden de 1450-1500 C en el horno de una mezcla finamente dividida de piedra caliza y arcillas blancas de tipo caolín. El cemento blanco es sinónimo de luminosidad. Por esta calidad, se destina a la realización de elementos que requieren apariencia estética óptima.

Gracias al cemento blanco, nuestras casas, nuestros edificios, nuestras obras de arte, nuestras plazas públicas se visten de una claridad luminosa. Este se elabora con materias primas especialmente seleccionadas, que contiene muy pequeñas cantidades de hierro; el contenido de hierro de las materias primas es el que da a los cementos Portland su color gris normal. Su uso esta limitado a concretos precolados o colados en obra, en los que se requiere un acabado blanco o de color ligero, y frecuentemente se utiliza mezclado con agregados especiales costosos. Por esta razón y por el echo de que el cemento blanco cuesta alrededor de dos veces mas que el cemento Portland normal, debe tenerse cuidado especial en su manejo, así como en el colado, mezclado y transporte, para asegurarse de que el equipo este limpio y evitar su contaminación. Igualmente importante es procurar que el concreto acabado este protegido contra la decoloración. Propiedades del cemento blanco Cuando el cemento portland blanco se mezcla con agua, se inician las reacciones de hidratación que consisten en la reacción entre el cemento y el agua donde se produce una disolución de los componentes del mismo, y se forman unos nuevos componentes que producen el endurecimiento de la pasta. En general se necesita una cantidad de agua del orden del 27% del peso del cemento. La reacción de hidratación consiste de dos periodos: el tiempo de fraguado y el tiempo de endurecimiento. El tiempo de fraguado es aquel durante el cual la pasta de cemento-agua tiene consistencia plástica y es trabajable. Su duración es de horas contando desde el momento del mezclado. El tiempo de endurecimiento comienza a partir del momento en que la pasta está fraguada y pierde su trabajabilidad. En el tiempo de endurecimiento se desarrollan las resistencias. Los cementos portland blancos pueden tener la misma o mayor resistencia que los cementos grises. Esto se debe destacar porque todavía se cree que los cementos blancos. Sus propiedades de fraguado y de desarrollo de resistencia son similares a la del cemento Portland normal y, a parte del cuidado especial requerido, no existe diferencia en sus métodos de empleo o almacenamiento.

Posee excelente blancura (la más alta entre los cementos blancos del mundo. Al curar el cemento blanco debe tenerse especial cuidado, ya que se ensucia con facilidad en sus primeras etapas de vida y es casi imposible limpiarlo posteriormente. El recubrimiento con hojas de plástico el ideal para este propósito; cura bien el concreto y lo mantiene limpio.


Oxido de Sodio Na2O


%


0.03


Oxido de Potasio K2O

%

0.21


Cal Libre

%

1.27


Álcalis Totales

%

0.17


Perdida de Calcinación

%

1.19


Índice de Blancura L

%

94


Cemento Portland de bajo calor Este tiene baja velocidad de desarrollo de resistencia y, como su nombre lo indica, genera menos calor a edad temprana que el cemento Portland normal. Por esta razón su uso esta limitado al concreto masivo, como en el caso de las presas, donde la reducción de calor es vital. Generalmente se fabrica para obras especiales en las que la cantidad de cemento requerida es superior a 300 toneladas. Cemento de albañilería Cementos muy trabajables utilizados para la preparación de morteros de albañilería; se fabrican a partir de clinker de cemento portland, caliza, yeso y agentes incorporadores de aire. Este nunca se utiliza para concreto; su uso debe restringirse a morteros para mamposterías de tabiques o de bloques o para aplanados. Consiste en cemento Pórtland normal al que se le ha adicionado polvos finos y aditivos inclusores de aire, con el fin de obtener un mortero que tenga buena trabajabilidad sin necesidad de agregarle cal. Cuando se usa en hiladas a prueba de humedad, la mezcla no debe ser mas pobre que 1 a 3 para la mampostería normal de bloques.

Cementos para inyectar Cementos portland complementados con arena fina, bentonitas y aditivos retardantes, y suele ser empleado para inyectar fisuras muy delgadas a alta presión. Cemento para pozos petroleros Cemento producido con clinker portland y es empleado para construir pozos petroleros; generalmente tiene un fraguado lento y debe ser manejable a temperaturas y presiones elevadas. Se produce en las clases de la "a" hasta "j". Cada clase es aplicable a cierto rango de profundidad, agresión química o presión. Cemento Portland repelente al agua Es un cemento Portland normal al que se le ha agregado pequeñas cantidades de un aditivo repelente al agua. Tiene propiedades similares al del cemento Portland normal y se emplea de la misma manera. El cemento repelente al agua normalmente no es necesario en el concreto, ya que la resistencia al paso del agua se logra principalmente por el buen control de la mezcla y una buen compactación. Este cemento tampoco protege al concreto contra el vapor de agua, sus principales ventajas se obtienen cuando se utiliza en aplanados posteriores, aplicados para reducir y controlar la succión causada por la aplicación de capas de acabado. Cemento Portland hidrófobo Es un cemento Portland normal, tratado especialmente durante su manufactura, de tal manera que alrededor de cada partícula se forma una película repelente al agua que evita la absorción de agua durante su almacenamiento. Se destina a casos donde las condiciones de almacenamiento son deficientes, o cuando debe estar almacenado por unos tres meses o mas, antes de ser utilizado. En la revolvedora, el recubrimiento superficial de las partículas desaparece por el roce, y la reacción con el agua se desarrolla normalmente. El concreto elaborado con cemento hidrófobo debe mezclarse al menos durante un minuto mas de lo normal, no se recomienda el mezclado manual. El cemento hidrófobo se fabrica únicamente para pedidos especiales y cuesta considerablemente mas que el cemento Portland normal.

Cemento Portland con alto contenido de alúmina Este no es un cemento Portland. Se elabora mediante la fusión en horno de una mezcla de caliza y bauxita (mineral de aluminio. El concreto preparado con este cemento adquiere consistencia casi a la misma velocidad que el cemento Portland normal, pero una vez que se ha endurecido, el desarrollo de su resistencia es extremadamente rápido y, a una edad de solo 24 horas, puede alcanzar resistencia de mas de 561 kg/cm2. El cemento con alto contenido de alúmina es mas resistente al ataque de sulfatos y ácidos diluidos por los cementos Portland. Todas las revolvedoras, carretillas, palas, etc., deben limpiarse cuidadosamente para eliminar cualquier residuo de concreto o cemento normal, ya que la contaminación con cemento Portland puede causar ―fraguado relámpago‖. El cemento con alto contenido de alúmina debe ser almacenado aparte de los otros cementos; no se debe mezclar con aditivos y, antes de usarlo, se debe solicitar instrucciones al proveedor. Cemento supersufaltado Cuando la escoria de altos hornos se muele con una pequeña cantidad de clinker de cemento Portland normal y con una gran cantidad de yeso (sulfato de calcio), se obtiene un producto llamado cemento supersulfatado que se usa cuando el concreto esta expuesto al ataque de ácidos débiles y sulfatos. Este tipo de ya no se fabrica en Gran Bretaña, pero se puede importar del continente. Debe ser manejado de la misma manera que el cemento Portland normal, con la diferencia de que su tiempo de mezclado debe aumentarse unos 5 minutos. El cemento supersulfatado es mas propenso al deterioro durante el almacenamiento que el cemento Portland y, durante épocas de frio, deben tomarse precauciones y cuidados especiales, ya que su desarrollo de resistencia se reduce a bajas temperaturas. No debe usarse en proporciones menores de 310 kg/cm3.

Cemento de bajo álcali

Cemento cuyo contenido de álcalis (óxidos de sodio y potasio), no sobrepasan un 0.6% expresados como Na2O. Este cemento debe usarse cuando los agregados para el concreto: arena y grava, sean potencialmente reactivos con los álcalis del cemento, causando el deterioro de la obra. Las especificaciones mexicanas estipulan 5 tipos de cemento para diversos usos, según se trate de construcciones ordinarias, construcciones levantadas, en un tiempo mínimo, obras hidráulicas y masivas, obras marítimas o que están en contacto permanente con terrenos y agua sulfatados. Para obtener estos tipos especiales de cemento, se hace necesario emplear minerales de hierro (hematita), y a veces también material silicoso (cuarzo) que incrementen las proporciones de oxido férrico y silícico con sus propiedades características. Estos cinco tipos son los que a continuación se nombran: Tipo I –común- Para estructuras, pavimentos y productos (bloques, tubos y otros), que no necesitan requisitos especiales. Tipo III –resistencia rápida- Para cuando se requiere que las estructuras, pavimentos y productos sean pronto puestos en servicio. Tipo IV –bajo calor- Es la antitesis del ante citado, adquiere resistencia con lentitud, pero produce menos calor al hidratarse y reduce así la tendencia al agrietamiento en grande volúmenes como en presas. Tipo V Resiste mejor al ataque desintegrador de suelos y agua sulfatados, en lagos salados y terrenos alcalinos.
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