Características Esenciales del Cemento: Fraguado, Expansión, Finura y Resistencia Mecánica
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Características Físicas y Mecánicas del Cemento
Las principales características físicas y mecánicas del cemento son fundamentales para su aplicación en la construcción. A continuación, se detallan las más relevantes:
Fraguado del Cemento
La velocidad de fraguado está limitada por las normas, que establecen un periodo de tiempo, a partir del amasado, dentro del cual deben producirse el principio y el fin del fraguado. El fraguado es un proceso continuo que se inicia al amasar el cemento y se prolonga con el endurecimiento sin solución de continuidad. El establecimiento del principio y el fin del fraguado se realiza mediante la aguja de Vicat.
El procedimiento consiste en la realización de penetraciones sobre una probeta con la aguja de Vicat para determinar los tiempos de fraguado.
De acuerdo con la instrucción RC-08, el fraguado del cemento debe cumplir los siguientes requisitos:
- Resistencia muy alta: Principio del fraguado >45 min, Final del fraguado <12 horas.
- Resistencia alta, media, baja: Principio del fraguado >60 min, Final del fraguado <12 horas.
El fraguado está relacionado con la finura del cemento, de modo que a mayor finura, el fraguado es más corto y rápido. Por otra parte, el fraguado puede verse afectado por la presencia de materia orgánica, el almacenamiento prolongado o la sequedad del ambiente.
La Expansión del Cemento
Los ensayos de estabilidad de volumen tienen por objeto determinar a corto plazo el riesgo de expansión tardía que puede presentar un cemento fraguado, debido a la hidratación del óxido de calcio y/o de magnesio libres.
El ensayo (EN 196-3) utilizado es el de las agujas de Le Châtelier, que consiste en un molde cilíndrico abierto por una generatriz y terminado por dos agujas para amplificar la expansión.
Una vez rellenado el molde con la “pasta”, se mantiene 24 horas en la cámara húmeda. A continuación, se mide el aumento de la distancia entre las dos agujas tras haber sumergido el molde en agua en ebullición durante 3 horas.
Según la instrucción RC-08, en ningún caso la expansión debe ser superior a 10 mm.
Finura de Molido del Cemento
La finura de molido está relacionada con el valor hidráulico del cemento, ya que influye en la velocidad de las reacciones químicas (RQ) que tienen lugar durante el fraguado y el primer endurecimiento.
Al entrar en contacto con el agua, los granos de cemento se hidratan solo en una profundidad de 0,01 mm, de modo que si fueran muy gruesos, el rendimiento sería muy pequeño al quedar en su interior un núcleo prácticamente inerte.
En el caso de que el cemento fuese muy fino, se observan los siguientes efectos:
- Presenta una retracción y un calor de fraguado muy elevados.
- El conglomerante es más susceptible a la meteorización (envejecimiento) tras un almacenamiento prolongado.
- Disminuye la resistencia a las aguas agresivas.
- Aumenta la resistencia mecánica.
La determinación de la finura se realiza de acuerdo con las normas UNE 80122, 80107 y 80108.
Resistencia Mecánica del Cemento
Como resistencia de un cemento se entiende la de un mortero normalizado, amasado con arena de características y granulometría determinadas y una relación agua/cemento de 0,5, según la norma UNE 80101.
Las probetas son prismáticas de 4x4x16 cm³. Los ensayos se realizan a los 2, 7 y 28 días.
La resistencia mecánica de un hormigón será mayor cuanto mayor sea la del cemento utilizado.