clase n°12 cemento
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7/25/2019 Clase N12 Cemento
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PROCESOS DE MANUFACTURACurso de la carrera de Ingeniera Industrial.
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PROCESOS DEL CEMENTO
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LOGRO ESPERADO
Al finalizar la sesin el estudiante,
Describe los procesos de fabricacin del
cemento.
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HISTORIA
El trmino cemento Portland se emple por primera vez en 1824 porel fabricante ingls de cemento Joseph Aspdin, debido a su parecidocon la piedra de Portland, que era muy utilizada para la construccinen Inglaterra.
Puede decirse que el prototipo del cemento moderno fue producido aescala industrial por Isaac Johnson quien en 1845 logra conseguir
temperaturas suficientemente altas para clinkerizar a la mezcla dearcilla y caliza empleada como materia prima.
Los primeros hornos rotatorios surgieron hacia 1880.
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DEFINICIN
Aglomerante que se hace uniendo piedra caliza, arcilla, mineral de
hierro, se obtiene clinker y se le adiciona minerales como filler calizo,
escoria, puzolana, etc.
Arcilla
Caliza
Mineral deHierro
ClinkerYeso en estado
natural
Microfiller
y otros
Cemento
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DEFINICIONES BSICAS
El Clinker
Es el principal componente del Cemento Portland.
Sus componentes bsicos son:
Silicato triclcico (C3S) Silicato diclcico (C2S)
Aluminato triclcico (C3A)
Ferroaluminato tetraclcico (C4AF)
Los silicatos
Son los componentes principales ya que suman alrededor del 80 % de los
compuestos y son los responsables del desarrollo de resistencia del
cemento portland.
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El C3S
Acta sobre el Desarrollo de Resistencia Temprana hasta los 28 das.
El C2S
Presenta una hidratacin algo diferida y acta sobre la Resistencia Final.
El C3ASe encuentra en pequeas cantidades y acta sobre el Tiempo de
Fraguado, la Resistencia A Primeras horas del concreto y su presencia
hace que este Sea Vulnerable a la Accin de los Sulfatos.
El C4AF
Es considerado casi un subproducto de la fabricacin de clinker y actaprincipalmente sobre la coloracin del cemento y aporta cierta
vulnerabilidad a los sulfatos.
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TIPOS DE CEMENTO
Cementos Portland Convencionales. NTP 334.009
Tipo I .- Cemento uso general.
Tipo II.- De moderada resistencia a sulfatos.
Tipo III.- De alta resistencia inicial.
Tipo IV.- De bajo calor de hidratacin.Tipo V.- De alta resistencia a los sulfatos.
Cementos Portland Adicionados. NTP 334.090
Tipo IP.- Cemento Portland Puzolnico.
Tipo I(PM).- Cemento Portland Puzolnico Modificado.Tipo ICo.- Cemento Portland Compuesto.
Tipo MS.- Cemento de Moderada Resistencia a los Sulfatos (Propiedad
Especial Opcional.)
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PROCESO DE ELABORACIN DEL CEMENTO
1. Materias Primas 2. Trituracin 3. Pre-homogeneizacin 4. Molienda de Polvo crudo
5. Homogeneizacin del
Polvo Crudo
9. Envase y Embarque
8. Transformacin del Clinker
en cemento
6. Calcinacin7. Almacenamiento del Clinker
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1. MATERIAS PRIMAS
Para fabricar el clinker, base para la
fabricacin del cemento, se requiereesencialmente: caliza y pizarra,
adems se emplean minerales de
fierro (hematita) y slice en cantidades
pequeas (1 a 5%) para obtener la
composicin deseada.
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TRITURACIN
Todo el material necesita reducirse al
tamao mximo de ,para que pueda
alimentar a los molinos, de manera que
es preciso triturar las grandes rocas
resultantes de las voladuras de caliza.
En la cantera se encuentran el
departamento de trituracin primaria y
secundaria, de donde se transporta el
material a los respectivos patios de
almacenamiento.
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PRE-HOMOGENEIZACIN
La pre-homogeneizacin se lleva a cabo
mediante un sistema especial dealmacenamiento y recuperacin de los
materiales triturados, de tal forma que el
material resultante se uniforma en
distribucin de tamao y composicin
qumica.
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MOLIENDA DE POLVO CRUDO
La molienda se realiza para facilitar la
reaccin qumica de los materiales enel horno. En los molinos se hace un
muestreo a cada hora, se verifica la
composicin qumica mediante
anlisis por rayos X, y con tamices se
comprueba la finura del polvo.
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HOMOGENEIZACIN DEL POLVO CRUDO
El producto de la molienda se lleva a
un silo homogeneizador, donde un
sistema neumtico mezcla el materialpara mejorar su uniformidad, y lo
deposita en los silos de
almacenamiento.
De los silos sale a una tolva de nivel
constante que lo transporta a la partems alta de la unidad de calcinacin.
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CALCINACIN
La unidad de calcinacin consta de
cuatro zonas: secado, precalentamiento,
pre-calcinacin y Clinkerizacin.
El secado implica la evaporacin de la
humedad de la materia prima a una
temperatura de 110C.
El pre-calentador aumenta la capacidad de
la unidad de calcinacin, ahorra energa y
reduce el dixido de carbono que sale a la
atmsfera.
La temperatura de calcinacin es de1450C. El polvo calcinado y convertido en
Clinker pasa al enfriador, donde se le
inyecta aire a presin que lo enfra hasta40C.
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ALMACENAMIENTO DEL CLINKER
El Clinker fro se almacena a
cubierto, de donde se conduce a la
molienda final en la combinacin con
yeso, puzolana, caliza y otros
aditivos, segn el tipo de cemento
que se pretenda obtener.
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TRANSFORMACIN DEL CLINKER EN CEMENTO
Para producir cemento se
pulveriza el Clinker, y se le agregayeso como retardador del
fraguado, y la puzolana natural,
que es un material volcnico, la
cul contribuye a la resistencia del
cemento.
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ENVASE Y EMBARQUE
De tos sitos que almacenan tos diferentes
tipos de cemento o mortero parten unos
ductos para sacar el producto y llevarlo, en
uno de tos casos, hacia la ensacadora; en
otro hacia la terminal de carga para la
entrega a granel.
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APLICACIN DE LOS CEMENTOS
Tipo Aplicacin
Tipo 1Construccin general corno: pavimento, puentes, trabajos de mampostera, edificios de
concreto reforzado, columnas y placas, etc.
Tipo IIEs usado en obras de concreto expuestas al ataque moderado de sulfatos y en donde se
requiera moderado calor de hidratacin, como muelles o muros de contencin.
Tipo III
Se utiliza cuando se requiere mayor resistencia a edades tempranas, se emplea en obras en
las que se necesite desencofrar a corto tiempo, en construcciones masivas o en secciones
estructurales de gran tamao.
Tipo IVDesarrolla bajo calor de hidratacin; Posee buena resistencia a los sulfatos, por esta razn, es
especial para usarse en grandes masas de concreto como presas de gravedad.
Tipo V
Ofrece alta resistencia a los sulfatos: se usa en estructuras hidrulicas, revestimientos de
canales, alcantarillas, tneles, sifones y en construcciones que estn en contacto con los
suelos y aguas subterrneas.