CEMENTOS Cemento : Definición historia 2. Propiedades químicas y físicas 3. Tipos de Cemento : Pórtland, puzolánico, otros 4. Producción del cemento : Procesos, obtención del clinker 5. Normalización 6. Comercialización y almacenamiento : Fábricas de cemento en el Perú, estadísticas

Cemento :

Definición historia

2. Propiedades químicas y físicas

3. Tipos de Cemento :

Pórtland, puzolánico, otros

4. Producción del cemento :

Procesos, obtención del clinker

5. Normalización

6. Comercialización y almacenamiento :

Fábricas de cemento en el Perú, estadísticas

INTRODUCCION Definición : Es una sustancia de polvo fino hecha de argamasa de yeso capaz de formar una pasta blanda al mezclarse con el agua y que se endurece espontáneamente en contacto con el aire Historia : La utilización de cementos y aglomerantes, se remonta a: -Egipto, construcción de las pirámides -Griegos y romanos, utilización de los primeros concretos Llamado por los romanos “Opus Cementitium” -En 1724, se busca la cal hidráulica, adicionando arcilla a la mezcla con cal -En 1778, el Sr Aspdin realiza ensayos con rocas de la isla de Pórtland (Inglaterra), es el Padre del cemento Pórtland -En el Perú: la fabricación del cemento se remonta a 1916 al constituirse la CIA Peruana de cemento Pórtland, hoy”Cementos Lima”

Definición : Es una sustancia de polvo fino hecha de argamasa de yeso capaz de formar una pasta blanda al mezclarse con el agua y que se endurece espontáneamente en contacto con el aire

Historia : La utilización de cementos y aglomerantes, se remonta a:

-Egipto, construcción de las pirámides

-Griegos y romanos, utilización de los primeros concretos

Llamado por los romanos “Opus Cementitium”

-En 1724, se busca la cal hidráulica, adicionando arcilla a la mezcla con cal

-En 1778, el Sr Aspdin realiza ensayos con rocas de la isla de Pórtland (Inglaterra), es el Padre del cemento Pórtland

-En el Perú: la fabricación del cemento se remonta a 1916 al constituirse la CIA Peruana de cemento Pórtland, hoy”Cementos Lima”

PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS Los cementos pertenecen a la clase de materiales denominados aglomerantes en construcción, como la cal aérea y el yeso (no hidráulico), el cemento endurece rápidamente y alcanza resistencias altas; esto gracias a reacciones complicadas de la combinación cal – sílice. Ej: Análisis químico del cemento: CaO 63 % (Cal) SiO2 20 % (Sílice) Al2O3 6 % (Alúmina) Fe2O3 3 % (Oxido de Fierro) MgO 1.5 % (Oxido de Magnesio) K2O + Na2O 1 % (Álcalis) Perdida por calcinación 2 % Residuo insoluble 0.5 % SO3 2 % (Anhídrido Sulfúrico) CaO Residuo 1 % (Cal libre) Suma 100%

PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS Características químicas: Módulo fundente Compuestos secundarios Perdida por calcinación Residuo insoluble Características físicas: Superficie específica Tiempo de fraguado Falso fraguado Estabilidad de volumen Resistencia mecánica Contenido de aire Calor de hidratación Ejemplo : Norma C-150 ASTM Finura Superficie especifica Blaine 3270 cm^2/gr Estabilidad de volumen Expansión de autoclave 0.2% Tiempo de fraguado Prueba Vicat: Fraguado inicial 2h 48m Final 3h 55m Resistencia a la compresión 3 días: 170kg/cm^2 7 días: 225kg/cm^2 28 días: 265Kg/cm^2 Contenido de aire 9.0%

Características químicas:

Módulo fundente

Compuestos secundarios

Perdida por calcinación

Residuo insoluble

Características físicas:

Superficie específica

Tiempo de fraguado

Falso fraguado

Estabilidad de volumen

Resistencia mecánica

Contenido de aire

Calor de hidratación

TIPOS DE CEMENTO CEMENTO PORTLAND: Cemento hidráulico producido mediante la pulverización del clinker, compuesto esencialmente de silicatos de calcio hidráulicos y que contiene generalmente una o mas de las formas de sulfato de calcio como una adición durante la molienda TIPOS DE CEMENTO PORTLAND: -Tipo I : normal es el cemento Pórtland destinado a obras de concreto en general, cuando en las mismas no se especifique la utilización de otro tipo.(Edificios, estructuras industriales, conjuntos habitacionales) Libera mas calor de hidratación que otros tipos de cemento

CEMENTO PORTLAND: Cemento hidráulico producido mediante la pulverización del clinker, compuesto esencialmente de silicatos de calcio hidráulicos y que contiene generalmente una o mas de las formas de sulfato de calcio como una adición durante la molienda

TIPOS DE CEMENTO PORTLAND:

-Tipo I : normal es el cemento Pórtland destinado a obras de concreto en general, cuando en las mismas no se especifique la utilización de otro tipo.(Edificios, estructuras industriales, conjuntos habitacionales)

Libera mas calor de hidratación que otros tipos de cemento

TIPOS DE CEMENTO - Cemento Pórtland Tipo II : de moderada resistencia a los sulfatos, es el cemento Pórtland destinado a obras de concreto en general y obras expuestas a la acción moderada de sulfatos o donde se requiera moderado calor de hidratación, cuando así sea especificado.(Puentes, tuberías de concreto) Tipo III : Alta resistencia inicial, como cuando se necesita que la estructura de concreto reciba carga lo antes posible o cuando es necesario desencofrar a los pocos días del vaciado Tipo IV : Se requiere bajo calor de hidratación en que no deben producirse dilataciones durante el fraguado Tipo V : Usado donde se requiera una elevada resistencia a la acción concentrada de los sulfatos (canales, alcantarillas, obras portuarias)

Tipo II : de moderada resistencia a los sulfatos, es el cemento Pórtland destinado a obras de concreto en general y obras expuestas a la acción moderada de sulfatos o donde se requiera moderado calor de hidratación, cuando así sea especificado.(Puentes, tuberías de concreto)

Tipo III : Alta resistencia inicial, como cuando se necesita que la estructura de concreto reciba carga lo antes posible o cuando es necesario desencofrar a los pocos días del vaciado

Tipo IV : Se requiere bajo calor de hidratación en que no deben producirse dilataciones durante el fraguado

Tipo V : Usado donde se requiera una elevada resistencia a la acción concentrada de los sulfatos (canales, alcantarillas, obras portuarias)

TIPOS DE CEMENTO TIPOS DE CEMENTO PORTLAND PUZOLÁNICO: -Pórtland Puzolánico tipo IP : Donde la adición de puzolana es del 15 –40 % del total. - Pórtland Puzolánico tipo I(PM) : Donde la adición de puzolana es menos del 15 % - Pórtland Puzolánico tipo P : Donde la adición de puzolana es mas del 40% CEMENTOS ESPECIALES -Cemento Pórtland Blanco -Cemento de Albañilería -Cementos Aluminosos -Cementos compuestos

TIPOS DE CEMENTO- Aplicaciones Represa en Antamina, cemento Pórtland tipo II Complejo habitacional y comercial, cemento Pórtland tipo I Punta Lagunas de San Juan, cemento Pórtland puzolánico tipo I (PM)

PRODUCCION MATERIAS PRIMAS PARA LA FABR i CACION DEL CEMENTO: -COMPONENTES CALCAREOS a) C ALIZA b) LA CRETA c) LA MARGA -COMPONENTES CORRECTORES Se añaden en los casos en que las materias primas disponibles no contienen la cantidad suficiente de uno de los químicamente necesarios en el crudo. Los principales materiales correctores son: Diatomeas, Bauxita, Cenizas volantes, Cenizas de pirita, mineral de hierro, polvo de tragante de alto horno, arena

PRODUCCION MATERIAS PRIMAS PARA LA FABR I CACION DEL CEMENTO: --COMPONENTES ADICIONADOS -Oxido de manganeso -Álcalis : K 2 O, Na 2 O -Azufre -Cloruros -Floruros FASES MINERALES DEL CLINKER Al combinarse durante el proceso de sinterización en el horno los cuatro elementos: Calcio, Sílice, Aluminio y Hierro; se producen cuatro nuevos compuestos mineralógicos principales en el clinker, que son: -El SILICATO TRICALCICO 3CaO.SiO 2 (C 3 S) ALITA -El SILICATO BICALCICO 2CaO.SiO 2 (C 2 S) BELITA -El ALUMINATO TRICALCICO 3CaO.Al 2 O 3 (C 3 S) -El FERRO – ALUMINATO TETRACALCICO 4CaO . Al 2 O 3 . Fe 2 O 3 (C 4 AF)

PRODUCCION – P roceso de Fabricación EXTRACCION DE CANTERAS 2. CHANCADO 3. MOLINO DE CRUDO 4. HORNEADO 5. MOLINO DE CEMENTO 6. ENSACADO

EXTRACCION DE CANTERAS

NORMALIZACION - Se lleva a cabo por el Comité técnico permanente de normalización de cemento y cales. Tiene a su cargo a ASOCEM. Inicialmente las normas fueron dados por el ASTM, luego en el Perú se dio con INANTIC que luego fue reemplazado por ITINTEC y después la NTP. El cemento en el Perú es uno de los productos con mayor numero de normas que datan del proceso de normalización en el Perú. Existen: -7 normas sobre especificaciones -1 norma de muestreo -5 normas sobre ediciones -30 normas sobre métodos de ensayos

NORMALIZACION Las normas para el cemento son: ITINTEC 334.001: Definiciones y nomenclatura ITINTEC 334.002: Método para determinar la finura ITINTEC 334.004: Ensayo de autoclave para la estabilidad de volumen ITINTEC 334.006: Método de determinación de la consistencia normal y fraguado ITINTEC 334.007: Extracción de muestra ITINTEC 334.008: Clasificación y nomenclatura ITINTEC 334.016: Análisis químico, disposiciones generales ITINTEC 334.017: Análisis químico, método usual para determinar el diosado de silicio, oxido férrico oxido de calcio, aluminio y magnesio. ITINTEC 334.018: Análisis químico, anhidrido carbónico

NORMALIZACION ITINTEC 334.020: Análisis químico, perdida por calcinación ITINTEC 334.021: Análisis químico, residuo insoluble ITINTEC 334.041: Análisis químico, método de determinación de óxidos de sodio y potasio ITINTEC 334.042: Método para ensayos de resistencia a flexión y compresión del mortero plástico ITINTEC 334.046: Método de ensayo para determinar la finura por tamizado húmedo con tamiz Nº 325 ITINTEC 334.047: Método de determinación del calor de hidratación ITINTEC 334.048: Métodos de determinación del contenido de aire del mortero plástico

COMERCIALIZACION La mayor parte del cemento se comercializa en bolsas de 42.5 K. y el resto a granel, de acuerdo a los requerimientos del usuario. Las bolsas por lo general, son fabricadas en papel krap extensible tipo Klupac con variable contenido de hojas, que usualmente están entre dos y cuatro, de acuerdo a los requerimientos de transporte o manipuleo. En algunos casos cuando las condiciones del entorno lo aconseja, van provistas de un refuerzo interior de polipropileno. También la comercialización del cemento en bolsones con capacidad de 1.5 toneladas. Dichos bolsones se conocen como big bag.

ALMACENAMIENTO La buena disposición que se adopte para el almacenamiento de los insumos del concreto, contribuye a la buena marcha de la obra, y permite la producción eficiente de un concreto de calidad. El diseño general de las instalaciones de almacenamiento, se efectúa en la etapa previa de la construcción, teniendo en cuenta: Ubicación y características del área donde se asienta la construcción. Espacios disponibles. Consumo promedio de concreto de acuerdo al cronograma de la obra Consumo máximo y duración del periodo en el cual se realiza la mayor producción de concreto. Forma y medios de aprovisionamiento de los materiales. Stock mínimo que es conveniente mantener. Ubicación de las mezcladoras o central de mezcla. A lternativas y costos para las diferentes instalaciones de almacenamiento.

La buena disposición que se adopte para el almacenamiento de los insumos del concreto, contribuye a la buena marcha de la obra, y permite la producción eficiente de un concreto de calidad. El diseño general de las instalaciones de almacenamiento, se efectúa en la etapa previa de la construcción, teniendo en cuenta:

Ubicación y características del área donde se asienta la construcción.

Espacios disponibles.

Consumo promedio de concreto de acuerdo al cronograma de la obra

Consumo máximo y duración del periodo en el cual se realiza la mayor

producción de concreto.

Forma y medios de aprovisionamiento de los materiales.

Stock mínimo que es conveniente mantener.

Ubicación de las mezcladoras o central de mezcla.

A lternativas y costos para las diferentes instalaciones de almacenamiento.

FABRICAS DE CEMENTO 1. CEMENTOS LIMA: Fábrica: Atocongo – Lima Proceso: seco Combustible: Carbón Capacidad instalada de clinker(TM): 1 100 000, 2 580 000 Tipos: Pórtland tipo I Marca Sol Pórtland puzolanico tipo IP Marca súper cemento atlas 2. CEMENTOS PACASMAYO: Fábrica: Planta Pacasmayo – La Libertad Proceso: seco Combustible: Carbón Capacidad instalada de clinker(TM): 150 000, 690 000 Tipos: Pórtland tipo I Pórtland puzolanico tipo IP Pórtland tipo II Pórtland tipo V Pórtland MS-ASTM C-1157

FABRICAS DE CEMENTO 3. CEMENTO ANDINO: Fábrica: Condorcocha – Tarma Proceso: seco Combustible: Carbón Capacidad instalada de clinker(TM): 460 000, 600 000 Tipos: Pórtland tipo I Pórtland tipo II Pórtland tipo V 4. CEMENTOS YURA: Fábrica: Yura - Arequipa Proceso: seco Combustible: Petróleo Capacidad instalada de clinker(TM): 260 000, 410 000 Tipos: Pórtland tipo I Pórtland puzolanico tipo IP Pórtland puzolanico tipo IPM Cemento de albañilería, marca estuco Flex

FABRICAS DE CEMENTO 5. CEMENTO SUR: Fábrica: Coracoto – Juliaca Proceso: húmedo Combustible: Carbón Capacidad instalada de clinker(TM): 92 000, 63 000 Tipos: Pórtland tipo I, marca RUMI Pórtland puzolanico tipo IP, marca INTI Pórtland tipo II Pórtland tipo V

ESTADISTICAS INFORMACION AL MES DE MARZO 2002 PERIODO C. LIMA C. N. PAC C. ANDINO C. YURA C. SUR C. SELVA TOTAL PRODUCCION DE CEMENTO (TM) MARZO 2002 221,432 63,682 59,117 41,156 11,977 10,733 408,097 ENE-FEB 2002 255,041 118,280 121,349 96,106 25,722 19,040 635,538 VENTA DE CEMENTO NACIONAL (TM) MARZO 2002 116,414 55,815 57,041 37,071 10,502 9,428 286,271 ENE-FEB 2002 241,592 122,763 122,414 90,394 25,327 19,854 622,344 VENTA DE CEMENTO EXPORTACION (TM) MARZO 2002 100,758 0 0 0 0 0 100,758 ENE-FEB 2002 0 0 0 0 0 0 0 VENTAS TOTALES DE CEMENTO (TM) MARZO 2002 217,172 55,815 57,041 37,071 10,502 9,428 387,029 ENE-FEB 2002 241,592 122,763 122,414 90,394 25,327 19,854 622,344 DESPACHOS DE CEMENTO (TM) MARZO 2002 120,704 57,707 57,042 38.296 10,914 9,531 294,194 ENE-FEB 2002 243,600 123,670 122,465 90,543 25,341 19,926 625,545