Cemento

El cemento es la argamasa o mezcla de materiales empleados en el campo de la construcción para cohesionar, fijar o cubrir pisos y paredes. El aglomerante -generalmente presentado en fino polvo- está compuesto por clinker, yeso y ciertos aditivos químicos. Mezclado con agua fragua y endurece. Se caracteriza por ser un material rígido y resistente a la compresión.

El clinker, elemento principal del cemento, se obtiene sometiendo a altas temperaturas rocas calizas, arcilla y mineral de hierro. La mezcla expuesta a 1.450°C se calcina, muele y combina con el yeso y otros aditivos. El polvo resultante, junto a cantidades adecuadas de agua y áridos, adquiere uniformidad y puede ser moldeado o trabajado con facilidad. Una vez endurecido es compacto, estable y resistente.

La cal, producto de la descomposición de rocas calizas, así como el yeso o sulfato cálcico deshidratado, tienen propiedades adhesivas. Sin embargo, los materiales utilizados por separado presentan ciertos inconvenientes o limitantes. La cal se contrae durante el fraguado y al endurecerse podría dar lugar a grietas. El yeso por ser una sustancia higroscópica no es funcional en exteriores, junto a estructuras de hierro o madera.

Compuestos del cemento

El cemento es un concentrado de óxido de calcio, dióxido de silicio, óxidos de aluminio y hierro, y el trióxido de azufre aportado por el yeso. Todos estos compuestos, excepto el trióxido de azufre, son sometidos a un proceso de sinterización del que se obtiene el clinker. Los elementos se convierten en minerales: alita (silicato tricálcico), belita (silicato bicálcico), ferrita (modificación alotrópica del hierro) y celita (aluminato tricálcico).

El clinker molido constituye el cemento casi en su totalidad. Solo un 5% de la composición corresponde al yeso agregado durante la molienda. La presencia de los iones SO4 retarda la hidratación inicial del cemento, controla el fraguado, permitiendo su manipulación o instalación.

El polvo mineral mezclado con agua, arenilla, gravilla o grava es llamado hormigón o concreto. El agua es un elemento esencial en su preparación, hidrata el material cementicio, permite su maleabilidad, y sirve de conglomerado a los agregados. Para añadir dureza y resistencia a los agentes ambientales, en pequeñas y grandes edificaciones se emplea el hormigón armado o el pretensado.

• Hormigón armado. Es el concreto reforzado en su interior con barras de hierro o acero. El hormigón y el acero comparten características como la resistencia a las elevadas temperaturas, dilatación; y también a las vibraciones.
• Hormigón pretensado. Es una variedad del hormigón armado, en la que las barras de acero son tensadas con alambres de acero especial. Mejora la resistencia a la tracción en secciones requeridas. Compensa la dilatación elástica y mantiene intacto el concreto.

El cemento con agua y arena sin grava es llamado mortero, y se emplea para fijar ladrillos y recubrir paredes. Es considerado un conglomerado inorgánico, constituido por agregados finos y agua. En ocasiones se agrega al mortero aditivos químicos y adiciones minerales que mejoran las propiedades, resistencia y durabilidad del material.

Tipos de cemento

El cemento básico es de origen arcilloso y/o puzolánico, este último de fraguado más lento. El primero de ellos constituido a partir de la arcilla y la roca caliza; el segundo, una mezcla de puzolana y cal hidratada. La puzolana del cemento es de origen volcánico, es una roca basáltica, compuesta de silicio o alumino-silíceos.

En el campo de la construcción y la ingeniería civil de distinguen diversos tipos de cemento, aunque el más conocido es el cemento portland.

• Cemento Portland: Resulta de la pulverización del clinker portland (de origen arcilloso) y sulfato de calcio. Adquiere una consistencia plástica práctica y de fraguado lento, tarda hasta tres semanas para endurecer completamente. Se emplea en bloques de hormigón y argamasas.
• Cemento de fraguado o endurecimiento rápido: Es cemento portland de textura más fina. Contiene cantidades mayores de silicato tricálcico (C3S) y solo amerita ser mezclado con agua. En tres días alcanza alta resistencia a la compresión. Ahorra tiempo y dinero, especialmente en la construcción de carreteras y prefabricados que ameritan material de encofrado.
• Cemento blanco: Su color se debe a la falta de hierro, contiene un porcentaje bajo del óxido de hierro y en su defecto lleva fluorita y criolita. Sus componentes principales son la roca caliza y la arcilla. El cemento blanco presenta la misma textura del portland, pero por su color es utilizado para acabados más delicados. Es empleado para decoraciones en interiores y elementos artísticos.
• Cemento de bajo calor: Es ideal para la construcción de hormigón en grandes cantidades, es de fraguado muy lento. Es cemento portland de bajo calor de hidratación, se concibe alterando la composición química, reduciendo el silicato tricálcico y el aluminato tricálcico.
• Cemento resistente a los sulfatos: Tiene bajo contenido de aluminato tricálcico y grandes proporciones de sulfato. Se caracteriza por su resistencia y durabilidad. Es utilizado en locaciones expuestas a las sales o éteres del ácido sulfúrico y la reconstrucción de cimientos.

El cemento, cualquiera que sea su tipo, se caracteriza por la multiplicidad de propiedades y usos. Es resistente, de naturaleza hidráulica y estética. Además puede ser utilizado como aislante acústico.