Tipos de Cemento y Tratamientos de Metales en la Construcción

Tipos de Cemento

Influencia del Calor de Hidratación

Mayor clase resistente, Mayor calor de hidratación (CH).
Mayor grado de finura, Mayor CH.
Mayor clinker, Mayor CH.
Menores adiciones activas, Mayor CH.
Menor actividad hidráulica, Mayor CH.
Menor relación agua/cemento, Mayor CH.

Resistencia Mecánica del Cemento

Mayor grado de finura, Mayor resistencia mecánica (RM).
Mayor clase resistente y/o contenido en clinker, Mayor RM.
Mayor actividad hidráulica, puzolánica o mixta, Mayor RM.
Menores adiciones, Mayor RM.
Menor relación agua/cemento, Mayor RM.

Grado de Finura

Mayor grado de finura (GF), Mayor fraguado.
Mayor GF, Mayor velocidad de endurecimiento.
Mayor GF, Mayores contracciones térmicas e hidráulicas.
Mayor GF, Mayor calor de hidratación.
Mayor GF, Mayor resistencia mecánica.

Fabricación del Cemento

Esquema General

1. Extracción y transporte de las materias primas.
2. Preparación de la mezcla del crudo vía seca.
3. Trituración y molienda.
4. Dosificación.
5. Homogeneización.
6. Añadido de adiciones (puzolanas, calizas…).
7. Cocción de la mezcla.
8. Molienda del clinker con yeso.
9. Almacenamiento.

Esquema Vía Seca

1. Trituración de la materia prima.
2. Reducción del tamaño en dos etapas (trituración y molienda).
3. Con la trituración de una sola etapa se obtienen partículas de unos 25 mm de diámetro.
4. Homogeneización del crudo.

Hidratación del Cemento

1. Adición de agua: Comienzan las reacciones químicas, primero en reacción con aluminatos.
2. Formación de gel coloidal.
3. Se desarrollan fibras debido al gel coloidal.
4. La portlandita precipita como un residuo formando grandes cristales angulares.
5. Se forma una matriz rígida que une toda la masa.

Pares Galvánicos

1. Aluminio
2. Zinc
3. Hierro/Acero
4. Níquel
5. Estaño
6. Plomo
7. Cobre

Lacado de Perfil de Aluminio

1. Aluminio sin anodizar.
2. Lavado de la pieza.
3. Cromatizado con el fin de formar una capa protectora.
4. Pulverización de las piezas con poliéster.
5. Las piezas pasan por el horno donde se endurece la pintura. El espesor de ésta oscila entre las 60 y 80 micras. Se utiliza para anodizar soluciones acuosas con iones de cromo.

Minerales Utilizados en Siderurgia

• Magnetita
• Limonita
• Siderita
• Hematites

Fabricación del Acero

Convertidor

1. Carga de las materias sólidas.
2. Introducción del arrabio.
3. Primera fase de soplado.
4. Añadir fundentes.
5. Segunda fase de soplado.
6. Colado del acero.

Horno Eléctrico

1. Carga de chatarra, níquel y molibdeno.
2. Fusión al saltar la chispa entre los electrodos.
3. Acabada la fusión, comienza la fase oxidante eliminándose fósforo. Comprobación de la composición.
4. Se elimina la escoria y comienza el periodo reductor con la formación de nueva escoria y eliminación del azufre. Se ajustan los elementos.
5. Se trasvasa el acero a las cucharas de colado.

Redondo en Siderurgia No Integral

1. Se parte de la chatarra para la obtención del arrabio.
2. Laminación en caliente de la superficie lisa.
3. Laminación en caliente corrugado, dureza natural.
4. Estirado en frío de una barra laminada en caliente.

Redondo Corrugado en Siderurgia Integral

1. Partiendo de minerales de hierro.
2. Fabricación por laminación en caliente. El proceso puede ser de dureza natural o de estirado obtenido por deformación en frío de una barra laminada en caliente.
3. Estas barras llevan marcas que identifican el tipo de acero, país de origen y número de fabricante.

Tratamientos de los Metales

Tratamientos Térmicos (UNE-EN 10052/93)

Sucesión de operaciones durante las cuales un producto férreo sólido se somete, total o parcialmente, a ciclos térmicos para obtener un cambio de sus propiedades, de su estructura o de ambas. Puede ser: recocido, normalizado, temple, revenido y maduración.

• Recocido: Ablandar el acero y eliminar las tensiones internas. Temperatura superior al punto crítico y enfriamiento lento.
  • De regeneración: Ablandar el acero y regenerar su estructura.
  • De suavización: Aumentar la ductilidad y eliminar la excesiva dureza.
• Normalizado: Calentar el acero a temperaturas ligeramente superiores a la crítica, manteniéndolo cierto tiempo, seguido de enfriamiento al aire. Se utiliza para piezas que han sufrido fuertes trabajos mecánicos.
• Temple: Calentar el metal por encima de su temperatura de transformación, enfriándolo con rapidez. Endurecer y aumentar la resistencia del metal.
  • Diferido: Enfriamiento rápido hasta una temperatura intermedia, manteniendo el metal hasta su homogeneización, terminado con un enfriamiento hasta temperatura ambiente.
  • Flameado: Temple superficial.
  • Inducido: Calentamiento de las piezas mediante corrientes eléctricas.
• Revenido: Tratamiento térmico que se da a los aceros después del temple para mejorar sus características, moderar la dureza y fragilidad, y reducir las tensiones internas. Temperatura por debajo de la zona crítica.
• Maduración: Uno o más ciclos de calentamiento a bajas temperaturas, seguidos de enfriamiento al aire. Se consigue aumento de la resistencia a tracción.

Tratamientos Termoquímicos

Además de la temperatura, actúa otro agente, que al combinarse con el metal base, modifica sus propiedades iniciales. Las principales son: cementación, nitruración y cianuración.

• Cementación: Dotar a las piezas férricas de una extraordinaria dureza superficial, permaneciendo el núcleo suave y dúctil. Se calienta la pieza por encima de la temperatura de transformación en contacto con productos carburantes (carbono), y se enfría con rapidez.
• Nitruración: El nitrógeno se combina con el hierro para formar nitruros de gran dureza. Se realiza a temperaturas inferiores a la crítica. Ventajas: extraordinaria dureza, resistencia a la corrosión, a la humedad y a la intemperie. Ausencia total de deformaciones.
• Cianuración (Carbonitruración): Se somete la pieza a un baño salino (carbonato y cianato sódico) que suministra carbono y nitrógeno al metal. La dureza superficial se consigue por la acción conjunta de carbono y nitrógeno.