Propiedades y Clasificación del Cemento Portland en la Construcción

El Cemento: Definición y Composición

El cemento es un conglomerante que tiene la propiedad de que, al ser mezclado con agua, fragua y endurece. La materia prima para su elaboración es la piedra caliza, la arcilla y el yeso.

Clasificación del Cemento Tipo Portland

Existen diversas categorías según sus aplicaciones específicas:

• Tipo 1: Es el que se usa cuando no hay especificaciones o requerimientos especiales para el concreto.
• Tipo 2 o moderado: Se usa cuando se requiere bajar levemente el calor de hidratación de la mezcla y cuando el concreto va a estar sometido a un ataque moderado de SO₄^-2 (sulfatos).
• Tipo 3: Se usa cuando se requiere un endurecimiento rápido de la mezcla.
• Tipo 4: Permite bajar el valor de hidratación en vaciados de gran volumen o gran velocidad de vaciado.
• Tipo 5: Se usa para concretos que van a ser sometidos a ataques severos de sulfatos.

Propiedades del Cemento

Para garantizar la calidad de las obras, es fundamental conocer las siguientes propiedades:

1. Envejecimiento

Se detecta por la formación de grumos y el endurecimiento del material. Se produce cuando es atacado por la humedad y el CO₂ del aire.

2. Fraguado y endurecimiento

Es el tiempo en que la mezcla pasa de estado plástico a endurecido; luego empieza el desarrollo de la resistencia hasta 98 días después.

La velocidad de fraguado está determinada por la temperatura: cuando la temperatura ambiente es mayor a 30 °C se acelera, y cuando es menor a 20 °C se retrasa.

3. Hidratación

Es la reacción química que se produce entre el agua y el cemento, la cual permite el fraguado.

4. Calor de hidratación

Es el vapor que se desprende durante la reacción de hidratación. Este fenómeno puede ser controlado usando los siguientes mecanismos:

• Uso de cemento tipo 4.
• Uso de hielo en la hidratación.
• Disminuir la velocidad de fraguado.
• Uso de refrigerantes alrededor del encofrado.

5. Finura del cemento

A mayor área superficial, más rápida es la reacción de hidratación y más rápido el desarrollo de la resistencia requerida. Se concluye que un cemento de la más alta calidad debe ser bastante fino, siendo retenido en el tamiz N° 200 un 22 % del mismo.

6. Peso específico

Un cemento en condiciones óptimas debe tener un peso específico de 3,15 gr/cm³.