HISTORIA DEL CONCRETO MATERIA INTRODUCCION A LA INGENIERIA

...

Los primeros usos del concreto reforzado no son bien conocidos, pero estos fueron hechos por dos franceses, Joseph Lambot y Joseph Monier. Alrededor de 1850, Lambot construyo una embarcación de concreto reforzado con una red de alambres o barras paralelas. Sin embargo, se le acredita a Monier la invención del concreto citado. En 1870 el recibió una patente para la construcción de receptáculos de concreto reforzados con malla de alambre de hierro. Su meta al trabajar con este material era obtener un bajo peso sin tener que sacrificar resistencia.

2.1 CEMENTO

Es un material pulverizado que además de óxido de calcio contiene: sílice, alúmina y óxido de hierro y que forma, por adición de una cantidad apropiada de agua, una pasta conglomerante capaz de endurecer tanto en el agua como en el aire. Se excluyen las cales hidráulicas, cales aéreas y yesos.

3.1 CLINKER

Sustancia que se obtiene como resultado de la calcinación en horno, de mezclas de calizas arcillosas preparadas artificialmente con adición eventual de otras materias. El producto principal del cemento común es el clinker portland, por ello, es el más importante componente del hormigón. Su nombre proviene del color gris característico, similar al color de la piedra propia de la región de Portland, cerca de Londres. Se forma a partir de la calcinación de caliza y arcilla a temperaturas que oscilan entre los 1350 y 1450ºC.

Composición del Clinker

El clinker está compuesto por:

- Silicato tricálcico : de 40 a 60%

- Silicato bicálcico : de 20 a 30%

- Aluminato tricálcico: de 7 a 14%

- Ferrito aluminato tetracálcico: de 5 a 12%.

El aluminato tricálcico reacciona con el agua de inmediato, por eso, al hacer cemento, éste fragua rapidamente. Para impedirlo se le agrega yeso; éste reacciona con el aluminato produciendo etringita o Sal de Candlot(sustancia dañina para el cemento). Por lo general el curado se efectúa dentro de los 28 días, aunque suresistencia sigue en aumento después de ese tiempo.

Propiedades como Aglomerante Hidráulico

El clinker portland es un aglomerante hidráulico, por ello:

a. Necesita de agua para su proceso de fraguado.

b. El agua de amasado no se evapora sino que pasa a formar parte de él una vez endurecido.

c. Aunque esté sumergido en agua, completa su proceso de fraguado

4.1 CEMENTO PORTLAND

Producto que se obtiene por la pulverización del clinker Portland con la adición de una o más formas de sulfato de calcio. Se admite la adición de otros productos siempre que su inclusión no afecte las propiedades del cemento resultante. Todos los productos adicionales deben ser pulverizados conjuntamente con el clinker.

5.1 FABRICACIÓN DEL CEMENTO PORTLAND

El cemento Portland está compuesto principalmente por materiales calcáreos tales como caliza, alúmina y sílice que se encuentran como arcilla o pizarra; también se utiliza marga, que es un material calcáreo-arcilloso, por yeso y en los últimos años la adición de material puzolánico, que puede ser en estado natural como tierra de diatomeas, rocas opalinas, esquistos, cenizas volcánicas, o material calcinado (los nombrados anteriormente y algunos como las arcillas y esquistos más comunes), o de material artificial (óxido de silicio precipitado y cenizas volantes).

El proceso de fabricación del cemento consiste en moler finamente la materia prima, mezclarla minuciosamente en una cierta proporción y calcinarla en un horno rotatorio de gran dimensión, a una temperatura de 1300 a 1400 oC, a la cual el material se sintetiza y se funde parcialmente, formando bolas conocidas como clinker. El clinker se enfría y a continuación, se adiciona un poco de yeso y en los últimos tiempos, material puzolánico, que se tritura hasta obtener un polvo fino; el producto comercial resultante es el cemento Portland, utilizado a gran escala en todo el mundo.

La mezcla y la trituración de materias primas pueden efectuarse tanto en húmedo como en seco, de donde provienen los nombres de proceso "húmedo" o "seco". El método de fabricación a seguir depende, de la naturaleza de las materias primas usadas y principalmente de factores económicos.

Estos dos procesos son los más usados a nivel comercial, pero existen otros métodos empleados en la fabricación del cemento a pequeña escala, que son, entre otros, el semiseco, la fabricación con horno vertical y fabricación con horno de parrilla de preparación (Lepol).

[pic 2]

Horno Rotatorio en una Fábrica Productora de Cemento.

5.2 PROCESO HÚMEDO

Cuando se emplea marga, este material se tritura finamente y se dispersa en agua en un molino de lavado, el cual es un pozo circular con brazos revolvedores radiales con rastrillos, los cuales rompen los aglomerados de materias sólidas. La arcilla también se tritura y se mezcla con agua, generalmente es un molino de lavado semejante al anterior.

Enseguida se bombean las dos mezclas de forma tal que se mezclen en proporciones determinadas y pasen a través de una serie de Cribas. La lechada resultante fluye a estanques de almacenamiento. Si se emplea caliza, debe barrenarse, triturarse, generalmente en dos trituradoras, una más pequeña que la otra, y luego depositarse en un molino de bolas, con arcilla dispersa en agua. Allí se continúa el molido de la caliza hasta el grado de finura de harina, y la lechada resultante se bombea a estanques de almacenamiento.

Generalmente hay varios tanques de almacenamiento en los cuales se guarda la lechada; la sedimentación de los sólidos suspendidos se impide mediante la agitación mecánica o por burbujeo de aire comprimido. El contenido de cal de la lechada está determinado por la proporción de materiales calcáreos o arcillosos. Un ajuste final para obtener la composición química requerida puede efectuarse mezclando lechadas de diferentes tanques de almacenamiento, utilizando a veces un sistema complicado de tanques de mezclado.

De aquí en adelante, el proceso