Clase - Cementos y AMA

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CEMENTOS PORTLAND, MEZCLADOS Y 
OTROS CEMENTOS HIDRÁULICOS
EL CONCRETO MÁS ANTIGUO 
DESCUBIERTO 
 data de cerca de 7000 años
— un piso de concreto descubierto durante la construcción de 
una carretera en Yiftah El en Galilea, Israel. 
EL INICIO DE UNA INDUSTRIA
 El cemento portland fue patentado por 
primera vez en 1824 
 Recibió este nombre por semejarse con la 
caliza natural de la cantera de la isla de 
Portland en el Canal de la Mancha
EL PRIMER CEMENTO PORTLAND 
PRODUCIDO
 EE.UU.
1871— Coplay, Pensilvania
 Canadá
1889 — Hull, Quebec
Latino América
1888 en Brasil 1897 en Guatemala 
1898 en Cuba 1903 en México 
1907 en Venezuela 1908 en Chile 
1909 en Colombia 1912 en Uruguay 
1916 en Perú 1919 en Argentina
1923 en Ecuador 1926 en Paraguay
1928 en Bolivia 1936 en Puerto Rico 
1941 en Nicaragua 1949 en El Salvador
pavimentos de autopistas pisos
puentes edificios
VISTA AÉREA DE UNA PLANTA DE CEMENTO
Cantera
Trituradoras primaria y secundaria
Almacenamiento materias primas
Dosificador
Molienda
Horno rotatorio
Enfriador
Almacén del clínker
Molienda del cemento
Silo de cemento
PRINCIPALES COMPONENTES DE LAS MATERIAS 
PRIMAS USADAS EN LA PRODUCCIÓN DEL 
CEMENTO
Calcio
Desechos 
industriales, 
Roca calcárea, 
Arcilla, Caliza, 
Mármol, Marga, 
etc
Sílice
Silicato 
calcáreo, 
Arcilla, Rica 
calcárea, Arena, 
Arenisca, 
Esquisto, 
Basalto, etc
Alúmina
Mineral de 
aluminio, Roca 
calcárea, 
Arcilla, Caliza, 
Esquisto, etc
Hierro
Arcilla, Mineral 
de hierro, 
Esquisto, etc
Sulfato
Yeso, 
Sulfato 
de calcio
Rocas calizas Arcillas
CANTERA
Caliza, una de las principales materias 
primas, provee el calcio para la 
producción de cemento
Rocas extraídas llevadas por camiones 
hasta los triturados primarios
PRODUCCIÓN TRADICIONAL DE CEMENTO
PORTLAND
1. La roca se reduce primero hasta un tamaño de 125 mm y después a un tamaño 
de 20 mm para entonces almacenar.
2. O se mezclan con el agua para formar una lechada y se mezcla.
2. Las materias primas se muelen hasta que se vuelvan en polvo y se las mezcla
3. La calcinación transforma químicamente las materias primas en el clínker de 
cemento
4. Se muele el clínker junto con el yeso para convertirlos en cemento portland y se 
lo despacha
Ventajas Vía Húmeda
 Alimentación de materias primas más uniforme
 Pérdidas de polvo pequeñas
 Gases a temperaturas bajas
 No presentan problemas con crudos con bajos contenidos de álcalis
Desventajas Vía Húmeda
 Mayor consumo de energía
CANTERA
ALMACENAMIENTO DE 
MATERIA PRIMA
MEDICIÓN DE LA COMPOSICIÓN QUÍMICA
HORNO ROTATORIO PARA LA MANUFACTURA DEL CLINKER
DE CEMENTO
Horno vista exterior Horno vista interior 
EL HORNO
PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL CLINKER
400° - 800 °C
Zona de Deshidratación
800° -
1350 °C
Zona de 
calcinación
1350° - 1550 
°C
Zona de 
clinkerización
Es necesario producir un rápido enfriamiento del material, para que los compuestos resultantes sean hidráulicos. 
Así se obtiene el CLINKER de cemento, cuyas partículas varían entre 6 y 50 mm.
700 °C
Enfriamiento
MOLIENDA
Finalmente para que el material reaccione en un grado y velocidad 
adecuados el tamaño de las partículas deberá ser menor de 60 mm.
El clinker se envía a los molinos donde es pulverizado junto con la adición de 
un porcentaje de yeso destinado a controlar la rápida reacción del aluminato 
tricálcico (AC3). 
FORMACIÓN DEL CLINKER
Clinker Yeso
El yeso ayuda a controlar el tiempo de 
fraguado, las propiedades de contracción 
por secado y el desarrollo de resistencia
CEMENTO PORTLAND 
Por definición —
Un cemento hidráulico producido por la pulverización del clinker, que se 
compone esencialmente de silicatos de calcio hidráulicos. Normalmente 
contiene por lo menos una forma de sulfato de calcio como una adición 
molida conjuntamente con el clinker. 
El cemento Portland es un material pulverulento, generalmente de color gris 
a gris verdoso, compuesto por minerales cristalinos artificiales (silicatos y 
aluminatos de calcio), que, en contacto con agua, dan lugar a otros 
compuestos capaces de impartir a la mezcla endurecida el carácter que la 
asemeja a una roca
COMPOSICIÓN TÍPICA EN ÓXIDOS 
COMPUESTOS 
Dichos óxidos en general no existen por separado. En el cemento anhidro los elementos se combinan
formando los siguientes compuestos principales, cuya presencia se puede observar mediante el estudio
microscópico
Silicato 
tricálcico, 
(SC3), Alita
Silicato 
dicálcico, 
(SC2), 
Belita
Aluminato 
tricálcico, 
(AC3)
Ferro 
aluminato 
tetracálcico
(FAC4), 
Celita
Cal libre (C), óxido de magnesio
libre (M) y sulfato de Calcio (SCH2)
acompañados por otros elementos
de menor importancia.
SILICATO TRICÁLCICO, (SC3), ALITA
 Se forma a las mayores temperaturas alcanzadas en el horno. Se caracteriza por
poseer una gran actividad hidráulica, elevada velocidad de hidratación por lo que
confiere resistencia a corta edad.
 Desarrolla gran cantidad de calor de hidratación, 120 cal/g. Es susceptible de
producir retracciones térmicas e hidráulicas por pérdida de humedad.
 En su reacción con el agua libera abundante Ca(OH)2 que lo hace susceptible a
ataques químicos por sustancias ácidas o aguas puras. Pero por otro lado la
mayor reserva alcalina protege las armaduras metálicas contra la corrosión en el
caso del hormigón armado.
Es el principal componente de los cementos de alta resistencia inicial (ARI).
SILICATO DICÁLCICO, (SC2), BELITA
 Su proceso de hidratación es más lento, desarrolla menor resistencia a corta
edad. Sin embargo luego de varios meses iguala la resistencia alcanzada por el
silicato tricálcico.
 Posee calor de hidratación de alrededor de 60 cal/g.
 Libera menor cantidad de hidróxido de calcio, por lo que es menos atacable por
las soluciones ácidas.
Es el componente principal de los cementos de endurecimiento normal o 
lento.
ALUMINATO TRICÁLCICO, (AC3)
 Reacciona súbitamente con el agua por lo que se requiere adicionar yeso al clinker para 
controlar su hidratación. 
 Posee elevado calor de hidratación, confiriendo alguna resistencia durante las 
primeras 24 hs. Posteriormente su aporte es poco relevante.
 La presencia de AC3 hace al cemento susceptible al ataque de sulfatos, por lo que se 
dice que posee baja estabilidad química. 
Cementos MRS o ARS con bajos contenidos de AC3.
FERROALUMINATO TETRACALCICO(FAC4)
 Se caracteriza por poseer una estabilidad química muy grande frente a las agresiones 
externas. 
 No confiere resistencia mecánica al cemento. 
 Su mayor o menor presencia (como la del AC3) depende de las proporciones; relativas 
entre óxidos de aluminio y hierro. 
 Tiene una velocidad de hidratación bastante grande y el calor generado alcanza a 100 
cal/gr.
CAL LIBRE
 Aparece como consecuencia de una mala dosificación de materias primas u 
homogeneización. 
 La presencia de cal libre está limitada. 
 No es un elemento deseable, posee una hidratación expansiva que produce cuarteos, 
fisuras, etc. 
 Su calor de hidratación es de 280 cal/gr. Es soluble en agua y fácilmente atacable por los 
ácidos y el agua pura.
Su contenido también está limitado por las normas, ya que puede ser expansivo a largo 
plazo con efectos perjudiciales iguales a los de la cal libre. Su calor de hidratación es de 
200 cal/gr.
ÓXIDO DE MAGNESIO
ÁLCALIS
 Óxidos de sodio y potasio. 
 Cuando los agregados que contienen sílice amorfa se mezclan con el 
cemento, existe la posibilidad de reacción donde se forma un compuesto 
expansivo que destruye al hormigón (Reacción álcali - agregado). 
 Se llaman cementos de bajo álcali a los que limitan su contenido de álcalis 
total, expresado como contenido de Na2O en por ciento, a menos de 0,60. 
ONa2 + 0,658 OK2  0,6 %
COMPOSICIÓN TÍPICA EN % DE PESO
CARACTERÍSTICAS DE LOS COMPUESTOS 
REACTIVIDAD DE LOS COMPUESTOS DEL CEMENTO
Cemento tipo I
55% 
de 
C3S
18% 
de 
C2S
10% 
de 
C3A 
8% 
de 
C4AFCUANTIFICACIÓN DE LOS COMPUESTOS
Difracción de Rayos X 
Observaciones con microscopio óptico. 
Ecuaciones de Bogue: Calcular la composición mineralógica (potencial) a partir de los 
óxidos obtenidos de un análisis químico tradicional
COMPONENTES Y PROPIEDADES DE LOS 
CEMENTOS
Componentes
Y Propiedades
Tipo de Cemento
CPN (I) MRS (II) ARI (III) BCH (IV) ARS (V) RRAA
IRAM 50000/1
SC3 % 50 45 60 25 40 50
SC2 % 25 30 15 50 40 25
AC3 % 7 7 10 5 4 5
FAC4 % 13 12 8 12 10 12
SCH2 5 5 5 4 4 5
Superficie específica (m2/kg) 300-320 270-300 420-460 270-300 300-320
Finura Blaine (cm2/g ) 3500 3500 4500 3000 3500
Calor de hidratación 7 días 
(J/g.)
330 250 500 210 250
Resistencia a compresión 1 día 
(MPa)
7 6 14 3 6 7
TIPO II Y V (ASTM)
CEMENTOS RESISTENTES A LOS SULFATOS
DESEMPEÑO DE CONCRETOS EXPUESTOS A 
SUELOS CON SULFATOS
Diferentes tipos de cementos Diferentes a/c
ENSAYO DE RESISTENCIA A LOS SULFATOS EN 
AMBIENTE EXTERNO
Cemento tipo V (ASTM) Relación 
a/c= 0.39
Cemento tipo V (ASTM) Relación 
a/c= 0.65
TIPO IV (ASTM) 
BAJO Y MODERADO CALOR DE HIDRATACIÓN
TIPO III (ASTM)
ALTA RESISTENCIA INICIAL
CEMENTO PORTLAND BLANCO
COMPOSICIÓN DEL CEMENTO
Agua
HIDRATACIÓN DE LOS ALUMINATOS
• Provoca endurecimiento prematuro (fraguado relámpago). Se evita 
adicionando yeso al Clinker.
2.AC3 + 21H ―---------- 2AC3.6H + 9H 
• Sulfoaluminato de calcio hidratado (etringita)
AC3 + 3SCH2 + 26H―----------S3AC6H32
• A medida que se reduce el yeso se forma un monosulfoaluminato de calcio. 
2 AC3 + S3AC6H32 + 4H ―---------- 3SAC4H12
• Reacciones más lentas y menor calor de hidratación que AC3. Formación de 
cristales (AC3H6) más gel calcio-ferrita hidratada.
FAC4 + 7H --------AC3H6 + CFH 
Yeso excesivo: formación 
de etringita dentro de un 
material rígido 
provocando su fisuración
HIDRATACIÓN DE LOS SULFATOS
Ambos silicatos (SC3 y SC2) forman los mismos productos, y la diferencia reside 
en la velocidad con que se realiza, la cantidad de Hidróxido de calcio liberado 
(CH) y el Calor de hidratación.
Silicato de Calcio + Agua-------------S-C-H + CH + calor 
2SC3 + 6H2O S2C3H3 + 3CH 
2SC2 + 4H2O S2C3H3 + CH 
SC3 reacciona en la interfaz sólido 
- líquido
SC2 la transformación tiene lugar 
en el estado sólido
CARACTERÍSTICA FISICOQUÍMICA DEL 
PROCESO DE HIDRATACIÓN 
Pérdida de plasticidad, fraguado y endurecimiento. 
 La PÉRDIDA DE PLASTICIDAD (rigidización): Reducción del agua libre del sistema por las primeras 
reacciones de hidratación, por adsorción física y por evaporación. Posteriormente esta pérdida de 
agua conduce al fraguado y endurecimiento.
 El FRAGUADO implica la rigidización de la pasta de cemento, y se desarrolla en forma progresiva. El 
comienzo de la solidificación se llama fraguado inicial y en este punto la pasta se torna no trabajable. 
El momento en que se alcanza la solidificación completa recibe el nombre de fraguado final. El 
fraguado no implica resistencia mecánica, sólo representa el comienzo de la hidratación del SC3. 
 Con la hidratación de los silicatos se desarrolla el proceso de ENDURECIMIENTO (ganancia de 
resistencia) que se prolonga durante varias semanas. Se produce el llenado progresivo de los vacíos 
del material (poros) con los productos de hidratación y, como consecuencia de ello, un 
decrecimiento de la porosidad y permeabilidad, y un incremento de la resistencia. 
VOLÚMENES RELATIVOS DE LOS COMPUESTOS PRINCIPALES
En función del tiempo En función del grado de hidratación
Volúmenes 
relativos de los 
compuestos 
principales
DISTRIBUCIÓN EN LA PASTA DE LOS 
PRODUCTOS DE HIDRATACIÓN 
SÓLIDOS: los SCH ocupan entre el 50 y el 60% del volumen de la pasta, el CH ocupa un 20 % y los 
sulfoaluminatos menos de un 15 %. 
LÍQUIDOS: el sistema también presenta una cantidad significativa de agua que es retenida de tres 
maneras: 
• 1. el agua de cristalización: que se combina químicamente en la hidratación
• 2. el agua adsorbida: que se ubica entre las capas de silicatos
• 3. el agua capilar: la que ocupa los poros mayores
POROS: la pasta de cemento es un sólido poroso, existen: 
• 1. los poros capilares, 10 y 0,01 mm, cantidad depende de las proporciones, grado de hidratación y compactación alcanzada 
por la pasta de cemento. 
• 2. los poros del SCH: 0,5 y 10 nm, se encuentran en un valor de porosidad aproximadamente constante cercano al 26% 
(poros de gel).
COMPOSICIÓN DE LA PASTA
POROSIDAD Y RESISTENCIA
s = k (1-p)3
sb = . A .
Ba/c
Existe una estrecha vinculación entre la Porosidad y la Resistencia de la pasta de cemento.
Ley de Abrams: Vincula Resistencia con a/c.
donde A y B o k1 y k2 son constantes experimentales
se verificó que compactando la 
pasta con una presión de 700 MPa
es posible obtener porosidades 
muy bajas (del orden del 0,12 %) y 
resistencias de hasta 300 MPa.
CEMENTOS DE 
ALBAÑILERÍA
Tipo N — para los morteros tipos O y N y con 
cemento portland para los morteros
tipos S y M 
Tipo S — para el mortero tipo S
Tipo M — para el mortero tipo M
ESTUCOS USANDO CEMENTOS DE 
ALBAÑILERÍA Y CEMENTOS PLÁSTICOS
CEMENTOS FINAMENTE 
MOLIDOS
Penetración de la 
lechada en el suelo
CONCRETO CON CEMENTO EXPANSIVO
Reducir el efecto de 
Contracción en el 
hormigón. 
REQUISITOS FÍSICOS 
F
IN
U
R
A
: 
La finura expresa numéricamente el 
tamaño de partículas del cemento. 
Posee gran importancia debido a que 
de ella depende la velocidad de 
hidratación
Varía entre 1 y 80 mm, la norma IRAM establece 
dos formas de control de la finura del cemento: 
- Retenido sobre Tamiz IRAM 75mm (N°200), 
(IRAM 1621-67). 
- Superficie Específica por el método de 
permeametría Blaine (IRAM 1623-65). 
F
R
A
G
U
A
D
O
: 
Se denomina así al período 
durante el cual la pasta pasa 
del estado líquido viscoso al 
sólido. 
El ensayo normalizado por IRAM 
1619 para determinar el tiempo de 
fraguado, utiliza el aparato de 
Vicat y se realiza sobre una pasta 
de cemento llamada Pasta de 
Consistencia Normal. 
El fraguado NO implica 
resistencia mecánica
REQUISITOS FÍSICOS 
E
S
T
A
B
IL
ID
A
D
 
D
IM
E
N
S
IO
N
A
L
: 
Consiste en determinar el 
alargamiento que 
experimentan probetas 
elaboradas con Pasta de 
Consistencia Normal. 
R
E
S
IS
T
E
N
C
IA
: 
Se determina la resistencia a 
flexión y compresión a distintas 
edades. 
Para el cemento normal es de 7 y 
28 días. (IRAM 1622). Se emplean 
probetas prismáticas elaboradas 
con un mortero normalizado. 
REQUISITOS QUÍMICOS 
PÉRDIDA POR 
CALCINACIÓN: (IRAM 
1504)
Está representada por el porcentaje de pérdida en peso sufrido por el cemento al ser calcinado a 1000º C. El limite 
impuesto por IRAM es del 4%. 
RESIDUO INSOLUBLE: 
(IRAM 1504) 
Indica la fracción en peso de cemento que no es soluble en ácido clorídrico. Su límite máximo es del 2%. En los cementos 
puzolánicos no existe esta limitación. 
TRIÓXIDO DE AZUFRE: 
%. (IRAM 1504)
El añadido de yeso en un porcentaje no apropiado puede producir alteraciones en el fraguado del cemento y causar 
expansiones no deseadas. El total de SO3 se limita al 3,5
SULFUROS: (IRAM 1655) También se limita el contenido de sulfuros expresados como ión S-- en <0,1 %. 
ÓXIDO DE MAGNESIO 
(IRAM 1504):
Una parte del MgO se combina en solución con los componentes principales y la otra cristaliza bajo la forma de periclasa. 
La hidratación de la periclasa es una reacción lenta y expansiva. Por este motivo la especificación IRAM 1503 limita su 
contenido a 5%.
CLORUROS (IRAM 1504) La presencia de cloruros favorece los procesos de corrosión de armaduras en las estructuras de hormigón, por lo que 
también se encuentran limitados al < 0,10%.
ENSAYOS
Aparato de 
Vicat
Aparato de Blaine
Autoclave Prensa de
Compresión
Cilindros de pastas 
de cemento de 
pesos iguales y el 
mismo contenido 
de cemento, pero 
mezclados con 
diferentes 
relaciones agua-
cemento
FINURA DEL CEMENTO
Aparato Blaine
Turbidímetro
Wagner
FINURA DEL CEMENTO
DISTRIBUCIÓN DEL TAMAÑO DELAS PARTÍCULAS
Analizador de partículas a láser 
ENSAYO DE 
SANIDAD
ASTM C 151 (AASHTO T 107 )
COVENIN 0491
IRAM 1620
NCh 157
NGO 41014h1
NMX-C 062-97
NTE 0200
NTP 334.004
UNIT 514
Estabilidad de volumen de la pasta de cemento
CONSISTENCIA DE LA 
PASTA DE CEMENTO
ASTM C 187 
(AASHTO T 129)
COVENIN 494
IRAM 1612 
Nch151 
NMX–C–057–1997–ONNCCE
NTC 110 
NTE 0157
NTP 334.074
UNIT-NM 43
Aparato de Vicat – Sonda de Tejmayer
Consistencia del 
Mortero
ASTM C 230 
ASTM C 1437 AASHTO M 152 COVENIN 
0485 
Nch 2257/1 
NMX-C-144 
NTC 111 
NTP 334.057
Mesa de Fluidez
Tiempo de Fraguado
ASTM C 191
AASHTO T 131
COVENIN 0493
NCh152
NMX-C-059-1997-ONNCCE
NTC 118
NTE 0158
NTP 334.006
IRAM 1619
UNIT-NM 65
Aparato de Vicat – Aguja de Vicat
ASTM C 266
AASHTO T 154
NMX C 58-67
NTC 109
NTE 0159 
NTP 334.056
Aguja de Gillmore
Tiempo de 
Fraguado
TIEMPO DE FRAGUADO PARA CEMENTOS PORTLAND
MASA ESPECÍFICA DEL CEMENTO
Frasco de Le Chatelier Picnómetro de Helio
MASA UNITARIA
El Peso Unitario
Volumétrico PUV
- 830 kg/m3 y 1650 kg/m3
830 kg/m3
Cubos de mortero
ASTM C 109 (AASHTO T 106) 
DESARROLLO DE LA RESISTENCIA DE CUBOS DE 
CONCRETO
Tipo I
Tipo II
DESARROLLO DE LA RESISTENCIA DE LOS 
CEMENTOS TIPO III, IV Y V (ASTM)
Tipo III Tipo IV Tipo IV
Determinación 
del Calor de 
Hidratación
ASTM C 186 
CALOR DE HIDRATACIÓN A LOS 7 DÍAS
0
20
40
60
80
100
120
Tipo I Tipo II Tipo III Tipo IV Tipo V
Calor de Hidratación
Calor de Hidratación
Cemento % cemento tipo I
CPN 100
MRS 99
ARI 106
BCH 67
ARS 89
EVOLUCIÓN DEL CALOR
Etapa 1: Calor de humedecimiento 
(hidratación del C3A y del C3S). 
Etapa 2: Período de incubación relacionado 
al tiempo de fraguado inicial. 
Etapa 3: Reacción acelerada de los 
productos de hidratación que determina la 
tasa de endurecimiento y el tiempo de 
fraguado final. 
Etapa 4: Desaceleración de la formación de 
los productos de hidratación. 
Etapa 5: es lenta, formación estable de 
productos de hidratación.
ENSAYO DE PÉRDIDA POR IGNICIÓN DEL 
CEMENTO
La pérdida de masa de una 
muestra de cemento al ser 
calcinada durante un 
determinado tiempo a una 
temperatura de 950°C
Análisis Térmico
 Análisis por termogravimetría (TGA)
 Análisis Térmico Diferencial (DTA)
 Calorimetría Diferencial de Barrido
(DSC)
TRANSPORTE
DEL CEMENTO
Se despachan a granel de los silos en las 
plantas en carril, camión y agua.
ENVASE Y ALMACENAMIENTO
Proteger de la Humedad
ADICIONES MINERALES ACTIVAS
CENIZA VOLANTE
ESCORIA
HUMO DE SÍLICE
PUZOLANAS 
NATURALES
CEMENTOS HIDRÁULICOS ADICIONADOS
General —
Un cemento hidráulico que se compone de dos o más 
constituyentes inorgánicos que contribuyen para el desarrollo 
de la resistencia del cemento. 
CEMENTOS ADICIONADOS
 Clinker
 Yeso
 Cemento Portland
 Ceniza volante
 Escoria
 Humo de sílice
 Arcilla calcinada
 Toba natural (puzolana)
CLASIFICACIÓN DE CEMENTOS POR SU 
COMPOSICIÓN
ADICIONES MINERALES ACTIVAS
 La ceniza volante, la escoria granulada de alto horno, el humo de sílice y las puzolanas 
naturales, tales como esquisto calcinado, arcilla calcinada o metacaolinita, son 
materiales que, cuando son usados conjuntamente con el cemento portland, 
contribuyen para la mejoría de las propiedades del concreto endurecido, debido a sus 
propiedades hidráulicas o puzolánicas o ambas. 
 La puzolana es un material silícico o silícico aluminoso que, cuando está en la forma de 
polvo fino y en presencia de humedad, reacciona químicamente con el hidróxido de 
calcio liberado por la hidratación del cemento portland para formar silicato de calcio 
hidratado y otros compuestos cementantes. Las puzolanas y las escorias se clasifican 
como material cementante suplementario o aditivo (adición) mineral
CLASIFICACIÓN DE LAS ADICIONES MINERALES EN 
ARGENTINA
A
D
IC
IO
N
E
S
 M
IN
E
R
A
L
E
S
Activas
Con Hidraulicidad Latente
Escoria Vitrificada de Alto 
Horno
Puzolánicas
Puzolanas Naturales 
(Arcillas activadas, Cenizas 
volantes)
Cuasi-Inertes Filler calcáreo
PUZOLANAS
Las Puzolanas Naturales son 
rocas de origen volcánico (tobas 
y cenizas volcánicas) o de 
naturaleza orgánica de origen 
sedimentario (diatomitas).
Las Puzolanas Artificiales son 
pizarras y arcillas que son 
activadas térmicamente (entre 
600 y 1000 °C).
Las puzolanas son minerales naturales o artificiales en los que
predominan la sílice (SiO2) y la alúmina (Al2O3). Es fundamental
para la reacción que la sílice esté en estado amorfo (no cristalino)
REACCIÓN PUZOLÁNICA
Las puzolanas se hidratan en una reacción secundaria, al
combinarse la sílice activa de ellas con el hidróxido de calcio
generado durante la reacción primaria de la hidratación del Clinker,
dando como producto hidratos de silicato de calcio.
ESCORIA VITRIFICADA DE ALTO HORNO
Es capaz de hidratarse, formando “gel”, cuando se la pone en contacto con agua en 
presencia de Ca(OH)2, yeso u otros compuestos alcalinos que actúan como catalizadores.
Si se la granula (enfriamiento rápido) sus minerales componentes adoptan un estado 
vítreo que le confiere hidraulicidad latente. 
Es un subproducto de la siderurgia del hierro con composición química parecida a la del 
Clinker Portland.
HUMO DE SÍLICE Es un subproducto que se 
usa como una puzolana. 
Se trata de un material extremamente fino,
con diámetro promedio de partículas de 0.1
μm, de forma esférica, aproximadamente
cien veces menor que el promedio de las
partículas de cemento.
Surge de la reducción del cuarzo de alta
pureza con carbón en hornos eléctricos. El
humo de sílice sube como un vapor oxidado
de los hornos a 2000°C. Cuando se enfría, el
humo se condensa y se colecta en bolsas de
tela.
Se procesa para removerle las impurezas y
controlar el tamaño de partículas.
FILLER CALCÁREO
 Es una adición mineral compuesta principalmente por carbonato de calcio.
 Es cuasi-inerte, o sea que no genera “gel”. 
 Sus partículas actúan como centros de nucleación para la hidratación del 
Clinker, favoreciéndola.
 El filler resulta finamente molido, lo que suele ejercer un efecto beneficioso 
sobre la trabajabilidad.
DEMANDA DE AGUA
• Requieren normalmente menos agua (1% a 10%). Sin embargo, algunas cenizas volantes pueden 
aumentar la demanda de agua en hasta 5%. 
Ceniza volante
• Normalmente disminuye la demanda de agua del 1% al 10%, dependiendo de su dosis. 
Escoria molida
• Mayor demanda de agua en el concreto, a menos que se use un reductor de agua o un plastificante. 
Humo de sílice, 
• Generalmente tienen poco efecto sobre la demanda de agua.
Arcillas calcinadas y esquistos calcinados
TRABAJABILIDAD
Ceniza volante, escoria, arcilla calcinada y esquisto calcinado
Normalmente mejoran la trabajabilidad de concretos con el mismo 
asentamiento. 
El humo de sílice
Puede contribuir para la cohesión de la mezcla del concreto. Uso de 
reductores de agua de alto rango, son necesarios para mantener 
trabajabilidad y permitir compactación y acabado adecuados.
EXUDACIÓN Y SEGREGACIÓN
• Poca influencia sobre la exudación
La arcilla calcinada, el esquisto calcinado y la metacaolinita
• Normalmente presentan menos exudación y segregación que el concreto convencional
Ceniza volante
• Aumento tanto de la tasa como de la cantidad de exudación, ningún efecto adverso sobre la segregación. 
Escoria molida con finura comparable a la del cemento
• Disminuyen la exudación.
Escorias más finas que el cemento
• Muy efectivo en la reducción de ambas
El humo de sílice
CALOR DE HIDRATACIÓN
Las cenizas volantes, puzolanas naturales y escorias granuladas 
tienen un calor de hidratación más bajo que el cemento portland, 
su empleo reduce el calor liberado en las estructuras de concreto
La arcilla calcinada libera un calor de hidratación similar al del 
cemento de moderado calor de hidratación. 
Algunas puzolanas liberan sólo 40% del calor de hidratación del 
cemento tipo I. 
El humo de sílice puedeo no reducir el calor de hidratación. 
RESISTENCIA
La ceniza volante, la escoria granulada de alto horno, la 
arcilla calcinada, la metacaolinita, el esquisto calcinado y el 
humo de sílice contribuyen para el aumento de la resistencia 
del concreto. 
La resistencia a tracción, a flexión, a torsión y de adherencia 
se afectan de la misma manera que la resistencia a 
compresión.
Debido a la reacción puzolánica lenta de ciertos materiales 
cementantes suplementarios, el curado húmedo continuo y 
con temperaturas favorables puede ser necesario por 
periodos más largos que los normalmente requeridos. 
REACCIÓN ÁLCALI AGREGADO
La reactividad álcali-agregado se 
puede controlar a través del empleo 
de ciertos materiales cementantes 
suplementarios.
Humo de sílice, ceniza volante, 
escoria granulada de alto horno, 
arcilla calcinada, esquisto calcinado y 
otras puzolanas.
RESISTENCIA A LOS SULFATOS
Con una correcta dosificación y selección de materiales, el 
humo de sílice, la ceniza volante, el esquisto calcinado y la 
escoria granulada pueden mejorar la resistencia del 
concreto al ataque de sulfatos o al agua de mar.
principalmente por la disminución de la permeabilidad y por 
la reducción de la cantidad de elementos reactivos (calcio) 
necesarios para las reacciones expansivas del sulfato
MUCHAS GRACIAS