El cemento es un material esencial para todo tipo de construcciones, patentado en 1824 y compuesto principalmente por la mezcla de caliza, arcilla, yeso y oxido de fierro.
Por su gran utilidad es elaborado en casi todo el mundo, existiendo varios tipos según la necesidad del proyecto, la norma tecnica ASTM C150 los clasifica como tipo I, IA, II, IIA, III, IIIA, IV y V; asimismo la norma ASTM C595 los clasifica como cemento hidráulico mezclado tipo IS, IP, P, I (PM), I (SM), S, entre otros.
Para que el cemento alcance la calidad requerida, es necesario tener en cuenta el tipo de suelo donde trabajara, el fin estructural, el clima, la calidad de materiales para la mezcla, como los agregados y el agua, entre otros.
Teniendo este punto en cuenta hice una investigación considerando estos factores para averiguar porque los proyectos de mi localidad eligen un determinado tipo de cemento.
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
¿Cuál es el tipo de cemento apropiado para la localidad considerando sus condiciones geograficas?
2. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
Conocer las características del tipo de cemento que se utiliza en obra, que lo hace ideal para muestra ciudad.
3. MARCO TEÓRICO
3.1 TIPOS DE SUELOS
Es muy importante conocer el suelo donde se planea construir, esto asegurara la estabilidad y permanencia de las edificaciones o proyectos en general.
El Reglamento Nacional de Edificaciones, entre tantas recomendaciones constructivas, contempla los procedimientos para determinar el tipo de suelo de un proyecto.
Clasificándolos con simbologias de la siguiente manera:
3.2 TIPOS DE CEMENTO
Para cada tipo de suelo hay un tipo de cemento preparado para afrontarlo, las normas ASTM los clasifica de la siguiente manera:
8 tipos de cemento Pórtland,
ASTM C150: I, IA, II, IIA, III, IIIA, IV, V.
6 tipos de cemento hidráulico
mezclado, ASTM C595: IS, IP, P, I(PM), I(SM), S.
Tipo IS.- Cemento Pórtland con
escoria de alto horno
Tipo IP.- Cemento Pórtland con
adición Puzolanica.
Tipo P.- Cemento Pórtland con
puzolana para usos cuando no se requiere alta resistencia inicial.
Tipo I (PM).- Cemento Pórtland
con Puzolana modificado.
Tipo I (SM).- Cemento portland
con escoria, modificado.
Tipo S.- Cemento con escoria para
la combinación con cemento Portland en la fabricación de concreto y en
combinación con cal hidratada en la fabricación del mortero de albañilería.
3 tipos de cemento para
mampostería, ASTM C91: N, M, S.
3.3.1
Especificaciones de cada tipo
TIPO
I:
Cemento común, para usos generales, es el que más se emplea para fines
estructurales cuando no se requieren de las propiedades especiales
especificadas para los otros cuatro
tipos de cemento.
TIPO
II: Cemento modificado para usos generales y se
emplea cuando se prevé una exposición moderada
al ataque por
sulfatos o cuando
se requiere un
moderado calor de
hidratación. Estas
características se logran
al imponer limitaciones en
el contenido de
C3A y C3S
del cemento. Los sulfatos son
sustancias que aparecen en las aguas subterráneas o en los suelos, que cuando
entran en contacto con el concreto, lo deterioran.
TIPO III:
Cemento de alta
resistencia inicial, recomendable
cuando se necesita
una resistencia temprana en una
situación particular de construcción. Este cemento se obtiene por un molido más
fino y un porcentaje más elevado de C3A y C3S. Al fraguar, produce alto calor,
por lo que es aplicable en climas fríos.
TIPO
IV:
Cemento de bajo calor de hidratación, recomendable para vaciados de grandes
masas de concreto. Por ejemplo, en presas de concreto.
TIPO
V:
De muy alta resistencia al ataque de sales, recomendable cuando el elemento de concreto
esté en contacto con agua o ambientes salinos.
CON
INCLUSIÓN DE AIRE, ASTM C150: TIPO IA, IIA Y IIIA: Estos tipos tienen una
composición semejante a las de los tipos I, II y III, excepto que durante la
fabricación, se muele junto con estos últimos un agente inclusor de aire.
Estos cementos se usan para la
producción de hormigón expuesto a heladas severas.
CEMENTOS
MEZCLADOS ASTM C595: TIPO IS, IP, P, I(PM), I(SM), S: Estos cementos consisten en
mezclas, que se muelen juntas, del Clinker y la ceniza muy fina, puzolana
natural o calcinada, o bien, escoria.
Cemento
puzolanico: Endurecen
más lentamente, en especial en ambiente frío, y requieren en general más agua
de amasado que el Portland normal; pero a la larga llega a superar la
resistencia del cemento normal. Recomendable para gran número de obras
(canales, pavimentos. obras en aguas muy puras o ambientes medianamente agresivos,
hormigonados bajo agua, obras marítimas, etc.).
PARA MAMPOSTERÍA,
ASTM C91, TIPO
N, S Y M: Son cementos
de baja resistencia utilizados exclusivamente en
albañilería.
3.3.2
Empresas cementeras en perú, producen los
siguientes
tipos de cemento:
Cemento
Andino S.A.
Cemento Portland Tipo I, Cemento
Portland Tipo II Cemento Portland Tipo V Cemento Portland Puzolánico Tipo I
(PM)
Cementos
Lima S.A.
Cemento Portland Tipo I; Marca
"Sol"Cemento Portland Tipo IP - Marca "Super Cemento Atlas"
Cementos
Pacasmayo S.A.A.
Cemento Portland Tipo ICemento
Portland Tipo II Cemento Portland Tipo V Cemento Portland Puzolánico Tipo IP
Cemento Portland MS-ASTM C-1157Cemento Portland Compuesto Tipo 1Co
Cementos
Selva S.A.
Cemento Portland Tipo I Cemento
Portland Tipo II Cemento Portland Tipo V Cemento Portland Puzolánico Tipo IP
Cemento Portland Compuesto Tipo 1Co
Cemento
Sur S.A.
Cemento Portland Tipo I - Marca
"Rumi" Cemento Portland Puzolánico Tipo I PM - Marca
"Inti"Cemento Portland Tipo II*Cemento Portland Tipo V*
1.1
AGUA
PARA OBRAS
El agua para obra debe ser de
preferencia potable.
Se podrá utilizar agua no potable
si después de los debidos ensayos:
Están limpias y libre de
cantidades perjudiciales de aceites, ácidos, álcalis, sales, materia orgánica y
otras sustancias que puedan ser dañinas.
1.2
AGREGADOS
Deben estar limpias de polvo, de
barro, de raíces, de excrementos de animales, etc.
No deben quebrarse fácilmente al
golpear una piedra contra otra.
La arena gruesa debe estar libre
de polvo, de sales o de materia orgánica (raíces, tallos, excrementos, etc.).
En consecuencia, es recomendable comprarla en canteras conocidas, y una vez que
llegue a la obra, debe almacenarse en zonas limpias y libres de desperdicios.
2.
METODO
DE LA INVESTIGACIÓN
2.1
DESCRIPCIÓN
DEL ÁREA DE INVESTIGACIÓN
2.1.1 Departamento : Ucayali
2.1.2 Provincia: Coronel
Portillo
2.1.3 Altitud: 154
m.s.n.m.
2.1.4 Temperatura promedio anual: 26ºC (79ºF), siendo la máxima de
38ºC (100ºF) y la mínima de 21ºC (70ºF).
Generalmente, en junio se
presenta un fenómeno climático conocido como los “fríos de San Juan”, que dura
de 3 a 4 días, con temperaturas que descienden y bordean entre los 12ºC (54ºF)
y 16ºC (61ºF).
2.1.5 Temporada de lluvias: Mayormente es de diciembre a
abril.
2.2
IDENTIFICACIÓN Y CARACTERIZACIÓN
2.2.1 TIPOS DE SUELOS
Todo ingeniero debe conocer, con
qué tipo de suelo va a trabajar, ya que de este dependerá, la decisión de
utilizar ciertos materiales y métodos en la edificación. Para conocer el tipo
de suelo que predomina en la región de Ucayali, fuimos a entrevistar al
ingeniero encargado del laboratorio de suelos “Geotécnica E.I.R.L.”, quien nos
nombró los siguientes:
SC = Limos arcillosos, de baja
plasticidad
Humedad = 9% a 12%
CL = Arcillas limosas de
regular plasticidad
Humedad = 12% a 14%
CH = Arcillas netas de alta
plasticidad
Humedad = 14 a 20%
SC son impermeables, es decir,
sus partículas están tan unidas que no permiten el paso del agua tan
fácilmente.
CL y CH son permeables, es decir,
que entre sus partículas puede pasar fácilmente el agua.
Nos especificaron que estos
suelos no presentan un índice de cloruro o son tan bajos que no afectan en nada
al cemento.
La presencia de sales en el
distrito de Coronel Portillo, es muy baja por lo que no necesita un cemento en
especial. A partir de Aguaytia para adelante los suelos si presentan presencia
de sales aquí si es necesario, otro tipo de cemento que sea más resistente a
estos compuestos.
Los suelos que se presentan por
la zona de Aguaytia son los siguientes:
GP = Grava mal graduada
GC = Grava arcillosa
2.2.2
TIPOS DE CEMENTO
Según las recomendaciones, que
nos dieron, los cementos ideales para la zona son los cementos:
Portland
Tipo V si los suelos presentan altos índices de
sulfato, como algunos casos de la zona de Aguaytia.
Tipo
I (PM): este
cemento es el más ideal para las construcciones de la provincia de Coronel
Portillo, ya que sus suelos tienen una exposición menor de 150 p.p.m de sulfato
soluble en agua.
Se utiliza el tipo I con puzolana
modifica, porque este tipo presenta más resistencia que el tipo I normal,
aunque necesita más agua de amasado.
Métodos de cómo utilizar este
cemento:
Ø
Ya acabado el concreto se debe de curar como mínimo
cada 4 horas, lo cual evitara en el futuro efectos secundarios.
Ø
En algunas ocasiones se puede utilizar curado
líquido, que se rosea aproximadamente a las 6 horas de a ver acabado.
Formado por:
55 a 70% de Clinker Portland
30 a 45% de puzolana
2 a 4% de yeso
Tipo
V: Ideal
para las zonas de Aguaytia, los suelos de este lugar presentan de 1500 a 10000
p.p.m. de sulfatos solubles en agua, este cemento nos ayudara a contrarrestar
los efectos negativos que tiene la presencia de estos compuestos.
ANTECEDENTES
“CREACION E IMPLEMENTACION
DE PABELLOS DE AULAS DE LAS ESCUELAS PROFESIONALES DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL
E INGENIERIA AMBIENTAL DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE UCAYALI, DISTRITO, DE
CALLERIA, PROVINCIA DE CORONEL PORTILLO
- REGION UCAYALI”, es el tipo I (PM)
PUZOLANICO Andino (MODIFICADO), que te acuerdo a su contenido es el más
adecuado y cumple con las especificaciones técnicas que manda el expediente
Técnico.
Razones por la cual Utilizamos este Cemento en
La Obra:
1.- Resistente ante los a
sulfatos y como sabemos el suelo de la ciudad de Pucallpa contiene gran
cantidad de Sulfato y acido.
2.- Retarda el fraguado.
(Esto permite que el fraguado no sea violento y que el agua no se evapore
rápidamente debido a nuestro clima)
2.2.3
AGUA PARA OBRAS
Si bien es cierto el agua es uno
de los recursos más abundantes en la región Ucayali, hay que tener en cuenta los
altos índices de contaminación por desechos orgánicos (aguas servidas) y
residuos sólidos, que afectan a este importante recurso natural.
Si el agua no proviene de las
instalaciones de Emapacop. S.A. será necesario hacer un estudio. Si el agua
está dentro de los parámetros permisibles que dictan las normas, podrá ser
usada, sino tendrá que ser desechada.
Si vemos que el agua tiene un
sabor acido, o esta mucho tiempo almacenada en un lugar, también tendrá que ser
desechada.
2.2.4
AGREGADOS
Los agregados que abastecen a la
región de Ucayali provienen de canteras, que han pasado los estudios
granulométricos señalados en las normas. Podemos encontrar dichas canteras en
Contamana, Aguaytia y Curimana.
2.2.5
CLIMA
Principalmente el clima es el
perteneciente al bosque húmedo tropical (cálido), existe muy poca variación
entre las temperaturas del día y la noche, las lluvias son abundantes.
Su temperatura promedio es de 26
°C, por lo que hay que tener cuidado cuando se prepara el cemento, ya que con
estas temperaturas puede provocar que fragua rápidamente.
3. CONCLUSIONES
3.1
El cemento
ideal para la provincia de Coronel Portillo - región de Ucayali es el tipo I
(PM), ya que los suelos de esta zona no presentan sales ni cloruros en alta
cantidad, además que la humedad relativamente es la ideal.
En la zona de Aguaytia- provincia
de Padre Abad se necesita el tipo de cemento tipo V, porque sus suelos si hay
presencia de sales y cloruros.
Si fuera moderadamente la
presencia de estos compuestos, se podrá usar el cemento tipo II, que también lo
contrarresta la presencia de estos compuestos.
3.2
La calidad del agua, no definirá
el tipo de cemento, siempre que cumpla los parámetro de calidad determinadas en
las normas técnicas, el agua se podrá utilizar con cualquier tipo de cemento.
Solo se debe de tener en cuenta la relación agua/cemento para que la mezcla
tenga la consistencia y posteriormente la resistencia deseada en la obra.
3.3 La estructura del agregado
solo define la cantidad de cemento cualquier sea su tipo a emplearse. Mientras mayor sea la rugosidad
superficial de los agregados mayor es la superficie de contacto con la pasta de
cemento; haciendo necesaria la utilización de mayor contenido de pasta para
lograr la trabajabilidad deseada, pero favorece la adherencia pasta-agregado y
así mejora las resistencias. Esto es característico de los agregados de
trituración.
En
el caso de los cantos rodados, donde su superficie es lisa, dan mejor
trabajabilidad al hormigón pero
menor adherencia pasta-agregado.
3.4
Por ser una región cálida, la
temperatura debe ser tomado muy en cuenta, si se prepara el cemento a mediados
del día, este fraguara más rápido, se le puede adicionar algunos aditivos, pero
se corre el riesgo de disminuir la resistencia de la mezcla.
Por eso se recomiendan, que la
preparación del cemento y su posterior vaciado sea cuando la temperatura haya
descendido, más o menos entre las 5 de la tarde, para que no tener problemas
con un rápido fraguado
3.5
Si se
estuviera cerca al mar se usaría el cemento tipo V, ya que este resiste muy
bien las brisas marinas, y las sales de los suelos. En Ucayali el ambiente no
se presentan tales problemas por eso el tipo I, es el que se utiliza.
4.
BIBLIOGRAFIA
Libro básico sobre tecnología del
concreto
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