CARACTERISTICAS DEL CEMENTO

· CALOR DE HIDRATACIÓN

Cada uno de los compuestos que forman el cemento Pórtland le comunica sus propias características. El calor de hidratación producido por la reacción del cemento al agregarle agua es un aspecto desfavorable al cemento, ya que al ser colocado en grandes masas y puesto que el hormigón es un mal conductor del calor, se producen fuertes aumentos de temperatura, en tal forma que cuando el concreto ha fraguado se inicia el descenso térmico el cual trae como resultado la contracción correspondiente que da lugar a la formación de grietas, las cuales aminoran la resistencia de la estructura que se ha fundido con tal mezcla.

Por esta razón cuando es necesario colocar grandes masas de concreto, deben tenerse precauciones especiales para evitar este riesgo; estas precauciones se orientan, lógicamente hacia la adecuada refrigeración del concreto.

El calor de hidratación de los diferentes compuestos es aproximadamente el siguiente:

Aluminio tricálcico 207 cal / g
Silicato tricálcico 120 cal / g
Ferro aluminato de calcio 100 cal / g
Silicato bicálcico 62 cal / g

En un cemento Pórtland normal el calor de hidratación es del orden de 80 a 100 cal / g. como puede apreciarse el compuesto más inconveniente es el aluminato tricálcico por tener un calor de hidratación excesivamente alto.

· RESISTENCIA A LOS SULFATOS

En cuanto a la resistencia a los sulfatos, el aluminato tricálcico es también el compuesto que presenta condiciones adversas, ya que forma el sulfoaluminato de calcio; el cual tiene un volumen mayor que los volúmenes de los componentes y por consiguiente esto da origen a la desintegración del concreto.

· FRAGUADO

Una de las condiciones que debe llenar el cemento es la de permitir que la colocación del hormigón en las formaletas se pueda realizar completamente sin que éste pierda fluidez, para que pueda llenar totalmente todo el espacio previsto y formar, después del fraguado, un conjunto compacto, sin hormigueros.

Esto exige que el fraguado del cemento tome el tiempo suficiente para que las operaciones que deben realizarse para su colocación se puedan hacer dentro de las condiciones normales de una obra.

El cemento, tal como se obtiene, si no se le adiciona yeso tiene un fraguado rápido, lo cual lo hace inútil para los fines para los cuales se le destina. Se ha comprobado que la rapidez del fraguado depende principalmente del contenido de aluminato tricálcico. Este efecto se debe a la baja solubilidad del aluminato tricálcico en una solución saturada de cal – yeso.

Al agregar agua al cemento Pórtland, se inicia la solución del aluminato tricálcico, la cual es alta en agua pura, pero simultáneamente el yeso y la cal se disuelven, con lo cual la solubilidad del aluminato disminuye. En esta forma se evita que el cemento fragüé rápidamente. En este estado, los aluminatos continúan disolviéndose lentamente, reaccionan con el yeso para formar un producto insoluble llamado sulfoaluminato de calcio.

(3 CaO. Al2 O3. 3CaSO4. 31H2O).

A la vez que se produce esta reacción, los silicatos de calcio se van disolviendo y el tricálcico se hidroliza para pasar a bicálcico e hidróxido de calcio. Así el silicato bicálcico presente desde el principio, más el formado de este último proceso, sobresaturan la solución presentándose el fraguado inicial, estado en el cual la pasta pierde fluidez y adquiere una estructura semirígida. Como en la reacción entre el yeso y el aluminato tricálcico, los componentes se consumen, llega un momento en que el primero desaparece y por consiguiente la solubilidad de la segunda aumenta, dando lugar al fraguado final, etapa en la cual la pasta adquiere una estructura rígida.

La cantidad de yeso tiene una cuantía crítica, ya que un exceso o un defecto en su dosis puede traer como consecuencia, pérdida de resistencia de la pasta o aumento en los cambios volumétricos que tienen lugar el fraguado. Hay una dosis exacta para la cual se obtiene la resistencia máxima con un mínimo en los
cambios volumétricos. Este contenido de yeso, varía entre el 1.5% y el 3.5% según el contenido de aluminato tricálcico.