Dentro de las alternativas más preferidas en el sector de la construcción resalta el Cemento Portland, en primer lugar por la historia que alberga, y en segundo lugar por las características aglutinantes que proporciona este material por encima de los demás, lo mejor de todo es que su origen se debe a la combustión que produce la caliza y el carbón.
El nombre original del cemento es muy poco conocido, pero no por eso deja de estar en la mayoría de las obras de construcción, es vital entender todo lo que ofrece para definir su uso y el tipo de ventajas que promueve, es indispensable saber todo sobre un cemento de esta naturaleza.
¿Qué es el Cemento Portland?
El Cemento Portland se clasifica como un cemento hidráulico artificial, se compone a base de una mezcla de áridos, fibras, agua y acero, hasta obtener una masa con cualidades notables como lo es la duración y resistencia, esto finalmente causa que reciba el nombre tradicional de hormigón.
Específicamente se trata de un polvo que ha sido finamente molido, otro de los nombres que ha adoptado con el tiempo es el de “cemento hidráulico”, gracias a la cualidad de fraguar y endurecerse ante el contacto con el agua, se trata de una reacción química hasta crear un material con buenas características aglutinantes.
Es famoso también y descrito como cemento gris, a lo largo del tiempo es uno de los más comunes en la construcción, al principio no era la primera opción por los procedimientos complicados para obtener el fraguado, pero gracias a la tecnología ha mejorado en este aspecto y es más utilizado.
Desde 1824 ha adquirido el nombre de “Portland”, ya que cuando se fraguaba generaba un color similar a las piedras de Portland, se vincula directamente con la caliza que surge sobre la Costa del Canal Portland, luego desde 1909 la producción del cemento se extendió sobre toda España.
¿Qué materiales se utilizan para realizar el Cemento Portland?
Los materiales empleados para la producción son minerales, estos normalmente contienen óxido de calcio, de silicio, de aluminio, de hierro y magnesio, el origen de los mismos se encuentra asociado a las canteras, en ciertos casos se asuma la incorporación de arcilla o bicarbonato de sodio.
Todo se concentra en utilizar las rocas calcáreas y las arcillas para que sean molidas, hasta conseguir un producto que se describe como polvo crudo, para complementar el proceso de realización se utiliza yeso para que sea molido junto con el Clinker, no se puede hacer a un lado el rol del agua dentro de la fabricación.
¿Cuáles son los usos del Cemento Portland?
La adaptación que tiene el Cemento Portland sobre todo tipo de construcción, causa que tenga un uso amplio, esto ocurre porque es compatible con la mayoría de los materiales utilizados en la construcción, convirtiéndolo en un material versátil de altísima calidad, por este motivo abarca los siguientes usos o aplicaciones:
- Bloques de hormigón.
- Fabricación de ladrillos.
- Adoquines.
- Proyectos a base de hormigón armado.
- Estructuras que requieran un rápido desencofrado.
Al tratarse de un producto resistente y duradero, se ha convertido en uno de los más elegidos, hasta el punto de ser el recurso indispensable para proyectos de escaleras, bancos, fuentes, columnas, carreteras, senderos, obras públicas de grandes proporciones, suelos, mortero de cemento, lechada de cemento para grietas, entre otros.
Tipos de Cemento Portland
Son 5 tipos de Cemento Portland, los cuales surgen mediante las características químicas y físicas que varían sobre la mezcla original, originando la siguiente clasificación:
Tipo I
Es conocido como cemento normal o convencional, compuesto por una mezcla que surge al combinar Clinker con yeso, tiene una alta aplicación sobre las obras civiles e industriales, se observa sobre viviendas, distintas estructuras, pavimentos, entre otras, es decir se encuentra presente sobre una gran diversidad de proyectos.
Únicamente en obras con exigencias particulares o especiales no es recomendable este cemento, lo importante es que se trata de un elemento que se ajusta fácilmente con los proyectos de construcción estándar, gracias a que los materiales a través de los que se compone son comunes, y proporcionan resistencia desde el inicio hasta el desenconfrado.
Tipo II
Se trata de una especie de cemento modificado, es empleado frecuentemente sobre las obras que requieren altos volúmenes de concreto, este puede ser el caso de una represa, eso indica que la mezcla responde apropiadamente al contacto con cloruros y sulfatos, es decir tiene una buena relación con el agua, como parte de sus pretensiones o características.
La adquisición de resistencia del Portland tipo II sucede de manera lenta en relación al tipo I, pero en un lapso de tiempo llega a igualar las propiedades expuestas anteriormente, sin embargo, las ventajas y diferencias se encuentran sobre la resistencia tanto a la corrección, como a la degradación también, para ser un material que no genera acciones ligadas al mantenimiento.
Tipo III
Al inicio esta clase de cemento la resistencia se eleva de manera destacada, por eso es clasificada como una gran alternativa sobre los proyectos que requieren resistencia acelerada, porque esta es precisamente la cualidad que ofrece al tener una resistencia inicial con niveles muy altos si se compara con los otros tipos de cemento Portland anteriormente mencionados.
Las propiedades que tiene este cemento son muy parecidas al tipo I, pero durante el proceso de producción las partículas se someten a un proceso de molienda mucho más fino, eso significa que se utiliza cuando hace falta retirar encofrados en un lapso de tiempo óptimo, o cuando los periodos de tiempo son comprimidos.
Tipo IV
Al restringir los compuestos C3A y C3S surge la creación de un tipo de cemento con mínimo calor de hidratación, ante estas características es utilizado para obras en las que se aplica concreto bajo una proporción masiva, esto se evidencia en caso de proyectos de presas, túneles y otra clase de obras similares.
El tipo de resistencia que ofrece el Portland tipo IV se hace presenta luego de 30 días, aunque, el proceso continua lentamente luego del periodo anteriormente descrito, durante el proceso de fabricación se deben tomar en cuenta el rol de los materiales como arcillas, calizos y también silicosos hasta luminosos.
Tipo V
Esta opción es resistente y compatible ante los sulfatos, una obra que tenga esta necesidad se puede cubrir mediante esta elección de cemento, esto abarca proyectos relacionados con losas, tuberías o cualquier otro medio en el que estén presentes los sulfatos, estas condiciones son ideales para elegir el Cemento Portland tipo V.
La producción del cemento requiere la molienda conjunta con Clinker tipo V y yeso, mientras que la respuesta ante el sulfato la obtiene al reducir el contenido C3A, en vista de que es un compuesto que normalmente actúa de forma sensible ante la presencia de los sulfatos que puedan estar presente en un entorno.
Ventajas del Cemento Portland
Los beneficios del Cemento Portland se establecen sobre las cualidades de este producto, estas generan que sea muy utilizando en el sector de la construcción de manera histórica y en la actualidad, dentro de las principales ventajas resaltan las siguientes:
- Hidráulico. Al mezclarse con agua surge una reacción química hasta que se endurezca, esto ocurre en circunstancias húmedas y a temperatura ambiente también.
- Larga duración. Ofrece una extensa duración al mismo nivel que una roca, por más que se enfrente a situaciones climatológicas intensas, soporta la nieve o la lluvia, manteniendo la forma, sus cualidades y el volumen.
- Adherente. Cuando esté fraguado es indestructible la unión que establece con otra clase de materiales como lo es la roca, acero, grava o ladrillo.
- Funciona como aislante. A través de la proporción correcta de materiales, es útil para techos, suelos o paredes, por las prestaciones que ofrece al aislar los ruidos.
Fases en la fabricación de Cemento Portland
La fabricación del Cemento Portland va mucho más allá de una simple mezcla, sino que se trata de una serie de procesos que abarcan una serie de fases como las siguientes:
- Prepara las materias primas. Para la fabricación necesitas piedras calizas, ya que son la materia prima fundamental, estas se ubican normalmente en canteras.
- Clasificación de las materias primas. Una vez que tengas las piedras calizas, se someten a un proceso de disminución de su tamaño, hasta que tengan una proporción entre 5 y 10 milímetros.
- Mezcla de las calizas y arcillas. Para producir la homogenización se unen las calizas y arcillas trituradas, este proceso se puede llevar a cabo con molina o bandas transportadoras, todo esto ayuda a disminuir el tamaño hasta un diámetro de 0,5 milímetros.
- Clinkerización. A través de la mezcla homogeneizada, se traslada hacia el horno de 1450°C-1600°C, esa exposición al calor debe ser uniforme hasta lograr la fusión de los componentes que forman parte de la mezcla, esto forma gránulos denominados como clínker que son de 1 a 3 cm de diámetro.
- Enfriamiento. Posteriormente de la exposición a altas temperaturas, es necesario esperar hasta que el producto se enfríe hasta trabajar apropiadamente con este.
- Integración de agregados. Cuando el Clinker esté frío se puede mezclar con el yeso, luego esa mezcla se muele y surge el cemento.
