QUIMICA APLICADA

1. QUIMICA APLICADA MARIA CRISTINA GONZALEZ CODIGO 08210 390 2010 SALUD OCUPACIONAL CREAD NEIVA UNIVERSIDAD DEL TOLIMA

2. EL CEMENTO

3. QUE ES EL CEMENTO? Es un conglomerante hidráulico que, mezclado con agregados pétreos (árido grueso o grava, mas arido fino o arena) y agua, crea una mezcla uniforme, maleable y plástica que fragua y se endurece al reaccionar con el agua. El cemento es un polvo seco hecho en sílice, alúmina, cal, oxido de hierro y oxido de magnesio, que se endurece cuando se mezcla con agua.

4. CUALIDADES DEL CEMENTO • Es moldeable • Es resistente • Es duradero Por ello lo hacen un producto Indispensable para obtener derivados De una gran aplicación en el campo de La construcción, infraestructuras y elementos constructivos.

5. HISTORIA Desde la antigüedad los romanos emplearon pastas y morteros elaborados con arcilla, yeso o cal para unir mampuestos en las Edificaciones. En la antigua Grecia empezaron a utilizar los primeros cementos naturales. Roma y hasta mediados del siglo XVIII se empleaba la cal como único conglomerante. Estos morteros que no eran Hidráulicos ha sido la base de Construcción hasta el 1956, Fecha q representa el descubrimiento y empleo del primer Conglomerante hidráulico.

6. PAKER JAMES: en 1796 en Gran Bretaña fabrica un cemento Obtenido por cocción a temperatura moderada de calizas arcillosas muy ricas en sílice y alumina. • Joseph Aspdin y james parker (1824 ) patentaron el PORTLAND CEMENT, llamado así por su color gris verdoso oscuro similar a la piedra de isla de Portland. • SMEATON: en 1956 publicó la investigaciones del materialObtenido formado por una mezcla de cal, puzolana y yeso.Resultaba ser un cemento romano mejorado.

7. VICAT: en 1812 confirma la idea de SMEATON, concluye que son la sílice y la alumina de las arcillas las que confieren las propiedades Hidráulicas. En siglo XVIII y XIX se llega al conocimiento de dos hechos fundamentales: • La impurificación de calizas con arcillas proporciona conglomerantes con mejores resultados. • La calcinación de las mezclas a mayor temperatura da lugar a productos a resistencias mas elevadas a mayor hidralucidad. A principios de este tiempo surge el rápido crecimiento de la industria del cemento.

8. HORMIGON también denominado concreto en algunos países de Iberoamérica, es el material resultante de la mezcla de cemento (u otro conglomerante) con áridos (piedra ,grava,, gravilla y arena) y agua. La mezcla de cemento con arena y agua se denomina mortero. La invención del hormigón armado se suele a tribuir al constructor William wilkinson quien patento en 1854 un sistema que incluía armaduras de hierro para mejorar la construcción de viviendas, almacenes.

9. CARCTERISTICAS DE LOS COMPONENTES DEL HORMIGON Los cementos son productos que amasados con agua fraguan y endurecen formándose nuevos compuestos resultantes de reacciones de hidratación que son estables tanto al aire como sumergidos en agua. Hay varios tipos de cementos. Las propiedades de cada uno de ellos están íntimamente asociadas a la composición química de sus componentes iníciales, que se expresa en forma de sus óxidos

10. TIPOS DE CEMENTO Son los siguientes: cementos comunes,los resistentes a los sulfatos, los resistentes al agua de mar, los de bajo calor de hidratación, los cementos blancos, los de usos especiales y los de aluminato de calcio. Cada tipo de cemento está indicado para unos usos determinados; también las condiciones ambientales determinan el tipo y clase del cemento afectando a la durabilidad de los hormigones. Los cementos comunes son el grupo más importante y dentro de ellos el portland es el habitual.

11. CALIZA La arcilla estáconstituida por agregados de silicatos de aluminio hidratados, rocedentes de la descomposición de minerales de aluminio. Presenta diversas coloraciones según las impurezas que contiene, siendo blanca cuando es pura. Surge de la descomposición de rocas que contienen feldespato, originada en un proceso natural que dura decenas de miles de años.

12. ARCILLA • está constituida por agregados de silicatos de aluminio hidratados, procedentes de la descomposición de minerales de aluminio. Presenta diversas coloraciones según las impurezas que contiene, siendo blanca cuando es pura.

13. Se pueden establecer dos tipos básicos de cementos: origen arcilloso: obtenidos a partir de arcillay piedra caliza en proporción 1 a 4 aproximadamente origen porcelanico: la porcelana del cemento puede ser de origen orgánico o volcánico. Existen diversos tipos de cemento, diferentes por su composición, por sus propiedades de resistencia y durabilidad, y por lo tanto por sus destinos y usos. Existen diversos tipos de cemento, diferentes por su composición, por sus propiedades de resistencia y durabilidad, y por lo tanto por sus destinos y usos.

14. CEMENTOPORTLAND El tipo de cemento más utilizado como aglomerante para la preparación del hormigón o concreto es el cemento portland. El cemento portland se obtiene al calcinar a unos 1.500 °C mezclas preparadas artificialmente de calizas y arcillas. El producto resultante, llamado clinker, se muele añadiendo una cantidad adecuada de regulador de fraguado, que suele ser piedra de yeso natural.

15. CLINKER • Es el principal componente del cemento portland, el cemento más común y, por tanto, del hormigón .El clinker portland se forma tras calcinar caliza y arcilla a una temperatura que está entre 1350 y 1450 °C. El clínker es el producto del horno que se muele para fabricar el cemento portland.

16. Los componentes potenciales o hidráulicos del cemento el silicato tricálcico (SC3) es el responsable del endurecimiento rápido. Da lugar a altas resistencias iníciales y a un alto calor de fraguado, siendo necesario disminuir su porcentaje para grandes masas de hormigón. el silicato bicálcico (SC2) es el que otorga la resistencia a largo plazo. Tiene un bajo calor de hidratación y alta estabilidad, complementando, de alguna forma al anterior. el aluminato tricálcico (AC3) tiene una velocidad altísima de fraguado, un muy alto calor de hidratación y da lugar a valores importantes de retracción. el aluminoferrito tetracálcico (AFC4)su presencia es necesaria por el aporte de fuentes de hierro en la fabricación del clinker. , el yeso, la cal libre, la magnesia, álcalis, etc.

17. PRIMERAS CONCLUCIONES El cemento Portland artificial: • Es una mezcla artificial de caliza y arcilla • Se dosifican para que toda la cal reaccione con los silicatos • El protagonismo que tenia los cementos naturales la cal, lo toman como silicatos de cálcicos. ELABORACION • Dosificación de componentes • Molienda conjunta • Cocción • Adición de regulador de fraguado • Almacenamiento en silos

18. COMPUESTO DEL CEMENTO Desde el punto de vista químico se trata en general de una mezcla de silicatos y aluminatos de calcio, obtenido a través del cocido de calcáreo, arcilla y arena este material es molido finamente, una vez se realiza la mezcla con el agua se hidrata y solidifica progresivamente, puesto que la composición química de los cementos es compleja. El tipo de cemento mas utilizado como aglomerante para La preparación del hormigón o concreto es el cemento Portland. Definición de silicatos: Los silicatos son el grupo de minerales de mayor abundancia, pues Constituyen más del 95% de la corteza terrestre, además del grupo de más importancia geológica por ser petrogénicos, es decir, los minerales que forman las rocas.

19. Cemento portland artificial El C.P.A. es un polvo finamente molido, compuesto principalmente por Silicatos de calcio y en menor proporción por aluminatos de calcio, que mezclados con agua se combina, fragua y endurece a temperatura ambiente, tanto en el aire como bajo del agua

20. PROCESO DE FABRICACION • Extracción y molienda de la materia prima: dependiendo de la dureza y ubicación del material, una ve extraída la Materia prima es reducida a tamaños que pueden ser procesados por los Molinos de crudo. • Homogenización de materia prima: Puede ser por vía húmeda o por vía seca, dependiendo si se usan corrientes de aire o agua para mezclar los materiales • PROCESO HUMEDO: caliza y arcilla con agua • VIA SECA: caliza y arcilla

21. Obtención de las materias primas (materiales calcáreos y arcillas principalmente), para conseguir la composición deseada de óxidos reactivos al agua en la producción del clinker. Molienda y cocción de las materias primas, se realiza con equipos mecánicos rotatorios que reducen el tamaño de las partículas de materias para que las reacciones químicas de cocción en el horno, puedan realizarse de forma adecuada. El material obtenido debe ser homogeneizado para garantizar la calidad del producto final de la cocción o clinker y la correcta operación del horno.

22. Molienda del cemento, con equipos mecánicos, sometiendo la mezcla de materiales a impactos de cuerpo smetálicos o fuerzas de compresión elevadas, junto con la molienda conjunta del clinker, yeso (en proporciones bajas, su función es de retardador de fraguado) y otros materiales denominados “adiciones” (que son los que dan características especiales a los cementos) termina la fabricación del cemento. El grado de finura de molido da las características resistentes, así, a mayor finura de molido aumenta la clase resistente

23. ALMACENAMIENTO DEL CEMENTO Después de que el cemento se reciba en el area de las obras si es cemento o granel deberá almacenarse en depósitos secos, diseñados a prueba de agua, adecuadamente ventilados y con instalaciones apropiadas para evitar la absorción de humedad. Para evitar que le cemento envejezca indebidamente, después de llegar al Area de las obras, el contratista deberá utilizarlo en la misma secuencia Cronológica de su llegada, No se utilizará bolsa alguna de cemento que Tenga mas de dos meses de almacenamiento en el area de las obras.

24. LA COCCION • Evaporación del agua libre; temperatura de 100º a 200º C • Deshidratación de las arcillas; temperatura de 200º a 600º C • Cocción de la caliza aparece CaO; Temp. De 600º a 900º C • Se descompone la arcilla en óxidos aparece: Sio2 Al2o3 Feo3; Temp. De 900º a 1100º C • Reacción entre la cal y la arcilla se forman los silicatos y aluminatos calcicos se produce la fusión parcial de la mezcla “clinkerizacion”. Temp. 1100º a 1450º C • Enfriamiento muy rápido para evitar que las reacciones se deshagan. Temp. 1000º a 100º C.

25. Compuestos que se producen en el proceso de cocción. • 3cao Sio2- C3S- Silicato tricalcico – ALITA Aporta resistencia inicial. • 2cao Sio2-C2S- silicato bibásico BELITA. Aporta resistencia a largo plazo. • 3CaO Al2O3-C3A-Aluminato tricalcico- FELITA. Actúa como catalizador. • 4CaOFeO3AlO3-C4FA-ferrealuminato Tretalcico- CELITA En la cocción reduce la temperatura de fusión.

26. CAUSAS La exposición al polvo de cemento en el lugar de trabajo origina alteraciones crónicas de las vías respiratorias que se manifiestan con tos, disnea y bronquitis crónica. Los objetivos fueron determinar la prevalencia de síntomas respiratorios y de enfermedades así como los cambios radiográficos compatibles con neumoconiosis en los pulmones de los trabajadores expuestos al cemento en las fábricas que lo producen. Así mismo, se estableció la relación entre estos hallazgos y el nivel de partículas de polvo en el ambiente laboral.