Ciment

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ciment - Wikilingue - Encydia

El ciment (del latín caementum, significando moellon, piedra de construcción) es una materia pulvérulente, formando con el agua o con una solución salina una pasta plástica liante, capaz de agglomérer, endureciendo, de las substancias variadas. Designa igualmente, en un sentido más ancho, todo matériau interpuesto entre dos cuerpos duros para ligarlos.

Es una gangue hidráulica endureciendo rápidamente y alcanzando pocos días su máximo de aguante. Después de endurecimiento, esta pasta conserva su aguante y su estabilidad, incluso bajo el agua. Su trabajo el plus frecuente es bajo forma de pólvora, mezclada a agua, para agregar arena fina, para producir mortero , o de los graviers (granulats), para producir hormigón . La palabra « ciment » puede designar diferentes matériaux como :

• El plâtre
• La cal común,
• La pouzzolane natural
• El ciment prompt,
• El ciment Portland o ciment artificial

Un ciment artificial es un producto procedente de la cuisson de mezclas artificiales (de la mano del hombre) de sílice , de alumine, de carbonate de cal, sobre los cuales el agua no tiene ninguna acción, o que una acción muy lenta antes la trituration , y que, reducidos en pólvora mécaniquement, hacen tomada bajo la acción del agua, en un retraso que varía según su proporción.

Sumario 1 Histórico 2 Fabricación del ciment corriente, o ciment Portland 2.1 Extracción 2.2 Préhomogénéisation 2.3 Principios y métodos de fabricación 2.4 Fabricación por vía húmeda 2.5 Fabricación por vía seca 2.6 Séchage y el broyage 2.7 Cuisson 2.8 Enfriamiento 2.9 Broyage 2.10 Broyage muy fino 3 Chimie del ciment 3.1 Fases cimentières 3.2 Contaminación 3.3 Tests en laboratorio 3.3.1 Medidas físicas 3.3.2 Medidas químicas 4 Los diferentes ciments 5 La economía del ciment 6 Sociedades cimentières 6.1 Sociedades de producción 6.2 Sociedades de análisis & realización 7 Organismos internacionales y normas 8 Glosario de los ciments 9 Fuentes 9.1 Notas 10 Ver también 10.1 Vínculos internos 10.2 Vínculos externos

Histórico

El ciment habría sido primeramente inventado por los Egipcios, que ha sido mejorado por las civilizaciones siguientes por la ajout de cal a de la arcilla. Los Griegos de Italia lo reforzaron con de los cendres pouzzolaniques (cendres volcánicos de la región de Pouzzoles), y este uso ha sido retomado y generalizado por los Romains. Hasta la Época moderna, el ciment es uno ligando, a menudo una cal, sumada de adjuvant como las tuiles o ladrillos concassées, cuya arcilla posee propiedades hidráulicas. La pouzzolane (tierra volcánica de Pouzzoles, en la región de Nápoles, en Italia) es muy utilizada como adjuvant. El ciment no tomó su acepción contemporánea que al XIX^e siglo, cuando Louis Vicat identificó el fenómeno de hydraulicité de las cales en 1817, y aquella de las ciments, que llamaba cal éminemment hidráulicas, o cales límites, 1840.

La investigación sobre la hydraulicité de las cales debutó al finalizar el XVIII^e siglo siglo para desembocar hacia 1840, a la fabricación de las ciments modernas. Implicaba las cales gordas, no hidráulicas, que no endurecen bajo el agua, las cales hidráulicas que endurecen incluso bajo el agua, las cales éminemment hidráulicas (ricas en arcillas) que se solidifient muy rápidamente, y las cales límites (demasiado ricos en arcillas) que se solidifient muy rápidamente después se décomposent, si no son cocidas a la grada de fusión pâteuse.

1796, James Parker descubrió sobre la Isla de Sheppey, gran Bretaña, el ciment prompt (una cal éminemment hidráulica o ciment natural a apresamiento rápido, cocido a 900  °C como las cales naturales ordinarias) que bautizó commercialement ciment romain. Esto ciment recibo por la continuación, de 1820 a 1920 aproximadamente, una gran reputación. Fue fabricado en toda la Europa y servía a hacer de las moulages al gabarit, o a fabricar piedras artificiales de ciment moulé. Al principio del XIX^e siglo siglo, toda la Europa se activa, Francia sobre todo, para no tener que nada a las Británicas ni a la pouzzolane italiana. Y el Francés Louis Vicat descubrió 1817 el principio de hydraulicité de las cales - con relación a la proporción de arcilla y la temperatura de cuisson - y publicó sus trabajos sin tomar de brevet. 1824, el Británico Joseph Aspdin depositó un brevet para la fabricación de una cal hidráulica a apresamiento rápido que él appella commercialement el ciment Portland, porque el color de su producto parecía en las célebres piedras de las carreras de la península de « Portland » ubicadas en Manga. Es un ciment similar a los que describió Vicat, aunque su brevet sea impreciso. Pero hizo falta esperar 1840, y el descubrimiento de los principios de hydraulicité de los ciments lentos (dichos hoy ciments Portland) siempre por Louis Vicat (sociedad Vicat) - una cuisson a la temperatura de fusión pâteuse sea 1 450 °C que permitió obtener el clinker - para ver una real fabricación de estas ciments modernas, y ver aparecer luego una arquitectura de hormigón coffré después de hormigón armado.

La primera fábrica de ciment ha sido creada por Dupont y Demarle 1846 a Boulogne-sur-Mer . El desarrollo no ha podido hacerse que gracias a la aparición de material nuevo, como el horno rotatif y el broyeur a boulets.Los procedidos de fabricación se perfeccionaron sin cesa, y el tiempo necesario a producir una tonelada de clinker , que constituye de base del ciment, ha pasado de cuarenta horas en 1870, a aproximadamente tres minutos actualmente.

Fabricación del ciment corriente, o ciment Portland

La fabricación del ciment se distingue seis etapas principales :

• La extracción
• La préhomogénéisation
• El séchage y el broyage
• La cuisson
• El enfriamiento
• El broyage

Extracción

La extracción consiste en extraer las materias primeras vírgenes (como el calcaire"75 al 80%" y la arcilla "20 al 25%") a marchar de carreras naturales a cielo abierto. Estas materias primeras son extraídas paredes rocosas por abattage al explosivo o a la pala mécanique. La roca es encaminada por de las tombereaux, (dumpers), o de las bandas transporteuses hacia un taller de concassage. Las materias primeras tienen que ser échantillonnées, dosées y mezcladas de modo a obtener una composición regular en el tiempo. El apresamiento de muestras continuo permite determinar la cantidad de los diferentes ajouts necesarios (oxyde de hierro, alumine y sílice).

Préhomogénéisation

La fase de préhomogénéisation consiste en crear una mezcla homogène. Esta operación puede ser realizada: esté en un hall donde se obtiene la mezcla homogène que dispone la materia en cortezas horizontales superpuestas, después retomándola verticalmente a la ayuda de una rueda-pala; esté en un silo vertical por brassage por aire comprimido.

Principios y métodos de fabricación

La fabricación de ciment se reduce schématiquement a las tres operaciones siguientes :

• Preparación del crudo
• cuisson
• broyage Y acondicionamiento

Hay cuatro métodos de fabricación del ciment que dépendent esencialmente de los matériaux :

• Fabricación del ciment por vía húmeda (la más antigua).
• Fabricación del ciment por vía semi-húmeda (derivada de la vía húmeda).
• Fabricación del ciment por vía seca (la más utilizada).
• Fabricación del ciment por vía semi-seca (derivada de la vía seca).

La composición de base de las ciments actuales es una mezcla de silicatos y de aluminates de calcium, que resultan de la combinación de la cal (CaO) con de la sílice (SiO₂), de la alumine (Al₂O₃), y de la oxyde de hierro (Fe₂O₃). La cal necesaria es proporcionada por rocas calcaires, la alumine, la sílice y la oxyde de hierro por arcillas. Estos matériaux se encuentran en la naturaleza bajo forma de calcaire, arcilla o marne y contienen, además de las oxydes ya mencionados, otros oxydes y particular Fe₂O₂, el oxyde ferrique.

El principio de la fabricación del ciment es el siguiente: calcaires y arcillas son extraídos carreras, después concassés, homogénéisés, llevados a elevada temperatura (1 450 °C) en un horno. El producto obtenido después de enfriamiento rápido (la empapa) es el clinker.

Una mezcla de arcilla y de calcaire es introducido en un horno tubulaire rotatif ligeramente inclinado chauffé por una llama en los alrededores de 2 000  °C. Esta llama es alimentada por diferentes combustibles sólidos, líquidos o gazeux. Al contacto de los gases calientes la materia se calienta progresivamente. TIENE la entrada la temperatura del orden de 800 °C provoca la deshidratación de las arcillas y la décarbonation del calcaire para producir la cal(CaO). Después la cal se combina por un lado al alumine y el oxyde de Hierro para formar de los aluminates y aluminoferrites de calcium, y por otro lado, a la sílice para formar del silicato bicalcique (bélite). La temperatura que aumenta mientras la materia progresa hacia la llama, las aluminates (1 450 °C) y aluminoferrites (1 380 °C) funden: esta fase de fusión favorece la formación de silicato tricalcique a marchar del silicato bicalcique y de la cal restante. Es la hidratación durante esta fase que da el esencial de su aguante al hormigón de ciment Portland.

Fabricación por vía húmeda

Esta vía es utilizada desde hace mucho tiempo. Es el procedido el plus antiguo, el plus mero pero que recquiert el plus de energía.

En este procedido, el calcaire y la arcilla son broyés finement y mezclados con el agua de modo a constituir una pasta bastante líquida (28 al 42% de agua). Se remueve enérgicamente esta pasta en grandes estanques de ocho a diez metros de diamètre, en los cuales gira un manège de herses.

La pasta es luego entreposée en grandes estanques de varios millares de metros cubes de capacidad, donde es continuellement malaxée y homogénéisée. Esta mezcla es llamado el crudo. De los análisis químicos permiten controlar la composición de esta pasta, y de aportar las correcciones necesarias antes su cuisson.

La pasta es encaminada luego a la entrada de un horno rotatif, chauffé a su extremidad por una llama interior. Este horno rotatif ligeramente inclinado es constituido de un cylindre de acero cuya longitud puede alcanzar doscientos metros. Se distingue adentro horno varias zonas, cuyas las tres principales están:

• Zona de séchage.
• Zona de décarbonatation.
• Zona de clinkerisation.

Las paredes de la parte superior del horno (zona de séchage - aproximadamente 20% de la longitud del horno) son garnies de canales marinos con el fin de aumentar los intercambios caloriques entre la pasta y las partes calientes del horno.

El clinker a la salida del horno, pasa en de los refroidisseurs (empapa del clinker), cuyo hay varios tipos como los refroidisseurs a reja, o a ballonnets. La velocidad de empape tiene una influencia sobre las propiedades del clinker (fase vitreuse).

De todos modos, qué que sea el método de fabricación, a la salida del horno, se obtiene un mismo clinker que es todavía caliente, de aproximadamente 600 a 1 200  °C. Falla luego el broyer muy finement y muy regularmente con aproximadamente 5% de gypse CaSO₄ con el fin de «regularizar» el apresamiento.

El broyage es una operación delicada y costosa, no sólo porque el clinker es un matériau duro, pero también porque incluso los mejores broyeurs han rendimientos energéticos deplorables.

Los broyeurs a boulets son de grandes cylindres dispuestos casi horizontalement, llenados a mitad de boulets de acero y que se hace girar rápidamente en torno a su eje (20t/mn); el ciment alcanza una temperatura elevada (160 °C), lo que necesita el riego exterior de los broyeurs. Se introduce el clinker con uno cierto porcentaje de gypse en la parte elevada, después se recupera la pólvora en la parte baja.

Durante el broyage a circuito abierto, el clinker no pasa que una vez en el broyeur. Durante el broyage en circuito cerrado, el clinker pasa rápidamente en el broyeur, después a su salida, es trié en un ciclón. El broyage tiene como objetivo reducir los granos del clinker en pólvora, y de permitir la ajout del gypse (aproximadamente 4%) para réguler algunas propiedades del ciment Portland, como su tiempo de apresamiento y de endurecimiento.

TIENE la salida del broyeur, el ciment es en una temperatura aproximadamente de 160  °C, y antes de ser transporté verso de los silos de almacenaje, tiene que pasar al refroidisseur a fuerza centrifuge para que su temperatura sea mantenida a aproximadamente 65 °C.

Fabricación por vía seca

Los ciments usuels son fabricados a marchar de una mezcla de aproximadamente de 80 % de calcaire (CaCO₃) y de 20  % de arcilla (SiO₂–Al₂O₃). Según el origen de las materias primeras, esto mezcla puede ser corregido por aportación de bauxite, oxyde de hierro u otros matériaux que proporcionan el complemento de alumine y de sílice requerida.

Después de haber sido finement broyée, la pólvora (harina) es transportée desde el silo de homogeneización hasta el horno, sea por bomba, aéroglisseur después por aérolift o élévateur.

Los hornos son constituidos dos partes:

• La estructura vertical fija: la torre de préchauffage constituida de ciclones y de échangeurs de calor ;
• El horno o trozo rotatif.

Los gases réchauffent la harina cruda que circula en los ciclones en sentido inverso, por gravedad. La harina en que se calienta más allá los 800 °C aproximadamente va se décarbonater (parcialmente) liberando del dióxido de carbono (CO₂) y su agua. La harina caliente penetra luego en el trozo rotatif análogo a aquel utilizado en la vía húmeda, pero mucho más corto.

El método de fabricación por vía seca plantea a los fabricantes de de entidad problemas técnicos:

La segregación posible entre arcilla y calcaire en las préchauffeurs. En efecto, el sistema utilizado parece ser nefasto y, de hecho, es utilizado en otro lugar para trier de las partículas. En el caso de la fabricación de las ciments, no es nada. La pólvora resto homogène y esto puede explicarse por el hecho que la arcilla y el calcaire tienen la misma masa volumique (2,70 g/cm³). Además, el material ha sido concebido en este espíritu y todas las precauciones han sido tomadas.

El problema de los polvos. Este problema es devuelto de tanto más agudo, que los poderes públicos, muy sensibilizados por los problemas de nuisance, imponen condiciones draconiennes. Esto obliga los fabricantes a instalar de los dépoussiéreurs, lo que aumenta considerablemente las inversiones de la cimenterie.

Los dépoussiéreurs utilizados para tratar los gases del horno están :

• Los électrofiltres constituidos de rejas de hilos metálicos puestos bajo elevada tensión eléctrica y sobre los cuales vienen fijarse de los granos de polvo ionisée. Estos granos de polvo se agglomèrent y, bajo la acción de vibreurs o de marteaux que agitan los hilos, recaen al fondo del dépoussiéreur donde son recuperados y renvoyés en el horno. Fuera de los pannes, estos aparatos han rendimientos del orden del 99%, pero absorben una parte de entidad del capital de equipo de la cimenterie.

• Los filtros a manga

El problema de la homogeneidad del crudo es delicado. Hemos visto cómo podía ser resuelto al medio de una préhomogénéisation después de una homogeneización.

Séchage Y el broyage

El séchage y el broyage son la etapa que pretende favorecer las reacciones químicas ultérieures. Las materias primeras son secadas y broyées muy finement (del orden del micron) en de los broyeurs a boulets, o, más recientemente, en de los broyeurs verticales a meules, más ahorradores en energía.

Se distingue tres tipos principales de "vías" en funciones del tipo de preparación :

• La vía húmeda : es la técnica la más antigua. Es también la más golosa en energía, necesaria a la evaporación del excedente de agua.

En ambas técnicas siguientes, las materias primeras son perfectamente homogénéisées y secadas bajo forma de « crudo » o « harina ».

• La vía seca : la harina es introducida directamente en el horno bajo forma pulvérulente, después de un préchauffage en una torre a échangeurs térmicas.

• La vía semi-seca : antes introducción en el horno, la harina es transformada “granules” por humidification en grandes « platos » rotatives inclinadas.

El crudo es introducido luego en un largo horno (60m a 200m) rotatif (1.5 a 3 vueltas por minuto), tubulaire (hasta 6m de diamètre), ligeramente inclinado (2 a 3 % de inclinaison)

Cuisson

El crudo va a seguir diferentes etapas de transformación durante su lento adelanto en el horno, hacia la parte baja, al encuentro de la llama. Esta fuente de calor es alimentada al carbón broyé, fuel pesado, gas, o todavía en parte con combustibles de sustitución procedente otra industrias, tales que el coke de petróleo, los pneus usagés, las harinas animales, los aceites usagées.

La temperatura necesaria a la clinkerisation es orden de 1 450 °C. La energía consumida se ubica entre 3 200 y 4 200 kJ por tonelada de clinker , que es el producto semi acabado obtenido al finalizar el ciclo de cuisson. Se presenta bajo forma de granules grises.

A la salida del horno, el clinker tiene que ser enfriado y broyé antes de ser entreposé en de los silos.

El clinker es el resultado de un conjunto de reacciones physico-químicas progresivas (clinkerisation) permitiendo :

• La décarbonatation del carbonate de calcium (dando la cal viva)
• La scission de la arcilla en sílice y alumine.
• La combinación de la sílice y de la alumine con la cal para formar silicatos y de los aluminates de calcium.

Enfriamiento

En el caso de los ciments grises, el clinker es enfriado, en la mayoría de las cimenteries actuales, por un refroidisseur a rejas:

• El clinker va a progresar adentro del refroidisseur gracias a los a-golpes repetidos de las rejas sobre las cuales descansa,
• al travers de las rejas, de potentes ventiladores van a soplar bajo el clinker con el fin de enfriarlo,
• a la entrada o a la salida del refroidisseur, según el modelo utilizado, un concasseur a uno o varios rollos va el broyer de manera grosera.

En el caso del ciment blanco, más frágil que el gris porque tiene que quedar immaculé, un refroidisseur rotatif es insertado entre el horno rotatif y el refroidisseur tiene rejas. Se trata de un cylindre ligeramente inclinado que gira sobre le-mismo y adentro duquel del agua es pulvérisée a la ayuda de múltiplos buses. Aunque su composición química sea ligeramente diferente, es gracias a los refroidisseur rotatif que el ciment puede quedar blanco : en efecto, su rol es de enfriar muy rápidamente el clinker a su salida del horno, antes de que no sea oxydé al contacto del aire. Además, el tamaño de los refroidisseurs a rejas utilizadas sobre las líneas de ciment blanco es reducida considerablemente, el refroidisseur rotatif que cumple una parte de su trabajo.

Broyage

El clinker es luego finement broyé para conferir al ciment de las propiedades hidráulicas activas. Esto broyage se efectúa en de los broyeurs a boulets, dispositivos cylindriques cargados de boulets de acero y puesto en rotación.

Durante esta etapa, el gypse (3 a 5 %), imprescindible a la regulación de apresamiento del ciment, es añadido al clinker. Se obtiene entonces el ciment Portland.

Los ciments a ajouts son obtenidos por la adición, durante la fase de broyage, de elementos minéraux adicionales contenidos en de los matériaux tales qué :

• El lechero de alturas fourneaux (residuos de la sidérurgie)
• Los cendres voladoras de centrales eléctricas
• Los fillers calcaires (granulats)
• Los pouzzolanes naturales o artificiales

Broyage Muy fino

EMC Energetically Modified Cement Es un ciment producido según un procedido breveté de broyage intenso de ciment CPA con diferentes cargos, como arena fina, quartzite, pouzzolane o cendres voladoras, etc. Posee los mismos característicos físicos que los ciments portland artificiales CPA, pero con el 50% menos de ciment.

Chimie Del ciment

Fases cimentières

Para designar las fases cimentières, se utiliza general una notación abreviada dicha « notación shorthand » : C para CaO (Cal), S para SiO₂ (sílice), TIENE para Al₂O₃ (alumine) y F para Fe₂O₃ (hématite).
Las fases couramment encontradas en la industria del ciment están :

• Alite C3S : (CaO)₃(SiO₂) ;
• Aluminate C3TIENE : (CaO)₃(Al₂O₃) ;
• Belite C2S : (CaO)₂(SiO₂) ;
• Calcaire (limestone) : CaCO₃
• Célite C4AF : cf. ferrite. La apelación Célite ha desaparecido;
• Cal libre (free lima) : CaO, la teneur tiene que ser general inferior a 2 % en masa en el clinker (la cantidad de cal libre aumenta cuando la temperatura del horno baja) ;
• Ferrite O aluminoferrite o brownmillerite C4AF : (CaO)₄(Al₂O₃)(Fe₂O₃), se ve a veces la mitad-formula (CaO)₂FeAlO₃ ;
• Gypse : CaSO₄.2(H₂O) ; chauffé entre 60 °C y 200  °C, el gypse se déshydrate y da el plâtre ;
• Périclase : MgO ;
• Portlandite : hydroxyde De calcium Ca(OH)₂, procedente de la hidratación de la cal libre.
• Arena, sílice : SiO₂

La composición química garantiza las calidades del ciment a plazos, es decir durante su fabricación, e igualmente de los meses, incluso de los años después de su comercialización. De los análisis son pues efectuadas sobre muestras extraídas regularmente a lo largo del proceso de la fabricación. Se analiza igualmente las materias primeras y los combustibles con el fin de conocer su teneur diferentes compuestos, y de poder así los doser. Estos análisis han devenido de tanto más de entidad que la fabricación del ciment ha cada vez más recurso a productos de reciclaje, tanto en las materias primeras (por ejemplo el lechero) que para los combustibles (residuos no dégageant de humos tóxicos, harinas animales…). Por otra parte, este análisis permite igualmente un pilotage retroactivo del horno : cuando la tasa de cal libre (CaO) es demasiado de entidad, eso significa que el horno no es bastante caliente.

La calidad final es evaluada por módulos, es decir de los valores calculados a marchar de la composición.
Se define por ejemplo :

• Módulo de saturación de Kühl :
• Módulo silicique (MS o SR) :
• Módulo alumino-ferreux (AF o AR) :

Contaminación

La presencia de chlore (chlorures) y de soufre (sulfates, sulfure) en las materias primeras es problemáticas. En efecto, durante el chauffage, el chlore y el soufre se volatilisent y reaccionan con los compuestos alcalins para formar de los chlorures y sulfures alcalins. En efecto, los chlorures y los sulfates forman un ciclo de los chlorures y de los sulfates (ciclo interno o externo)y, en la ausencia de alcalin como el potasio y el sodio( K₂O & _{Na 2}O) con que reaccionan los chlorures y los sulfates, de las concreciones de sulfates forma de anillo se forman en el nivel de las vueltas de préchauffage.

Tests en laboratorio

Medidas físicas

Superficie específica : La finesse de broyage de un ciment es expresada por su superficie específica (cm²/gramo): es la superficie developpée por unidad de masa. Es medida en el medio del test de Blaine, dicho de perméabilité al aire, según la relación de Arcy-Kozeny, que establece que la travesía de una cama de granules por un fluido es afectada por la superficie específica de estas granules. Así, que calcula la duración que pone un gas bajo presión a atravesar un volumen dado de granules, se puede deducir la superficie de las granules. Más el broyage es fino, más la superficie calculada es de entidad. Esta experiencia que se produce en un volumen determinado, se puede imaginar obtener una superficie desarrollada infinita broyant siempre más finement el ciment. Se trata allí de una aplicación industrial de un modelo explicado por los matemáticos fractales: una dimensión de orden n, acabada, englobando una dimensión de orden n-1, que extiende hacia el infinito.

Medidas químicas

Los diferentes ciments

Los ciments pueden ser clasificados cinco grandes familias y veintisiete variantes principales (ver la norma ()-197-1-2000) para más de detalles :

• Ciment Portland (anotado CEM I)
• Ciment Portland compuesto (anotado CEM II)
• Ciments De alturas fourneaux (anotado CEM III)
• Ciments pouzzolaniques (Anotado CEM IV)
• Ciments al lechero y a los cendres o ciment compuesto (anotado CEM V)
• Ciment Blanco (diferente de los precedentes por su composición química y el método de fabricación)

La designación de las ciments es normalizada

La economía del ciment

• Una industria pesada…

El coste de las instalaciones necesarias a la producción de un millón de toneladas de ciment representa 150 millones de euros: este coste equivale en su cifra de asunto durante tres años.

• …Fuertemente consumidora de energía…

Cada tonelada de ciment producida requiere lo equivalen de 60 a 130 kg de fuel, o una media de 110 kWh.

• …a débil necesidad en mano de œuvre…

Una fábrica moderna de un millón de toneladas de capacidad emplea menos 150 personas.

• …que Fabrica un producto pondéreux…

El coste del transporte por carretera deviene equivalente al coste del producto más allá de 300 km (25 t de cargo útil por camión) y limita pues el rayo útil del acheminement terrestre. Esta restricción hecha del mercado del ciment un mercado regional. Sin embargo, el menor coste del fret marítimo en mirada de los volúmenes transportés (barcos de 35 000 toneladas) permite los intercambios intercontinentaux (por tonelada transportée, es menos costoso de hacer atravesar Atlántico en un cargamento de ciment que de desplazarla de 300 km por vía de carretera).

• …a las características homogènes…

Aunque el ciment sea producido a marchar de matériaux naturales locales, diferentes según la región donde se ubica una fábrica, el producto acabado responde a los mismos estándares. De este hecho, más que la calidad de un ciment, es su disponibilidad y el servicio en el cliente que son determinante en el acto de venta, después bien sentido el precio de venta.

• …al consumo fuertemente ligado en el nivel desarrollador local.

En Europa y en América del Norte, la demanda del mercado para el ciment ha aumentado fuertemente durante el XX^e siglo, y el desarrollo de la industria ha respondido en las necesidades de la urbanización creciente. Después de la segunda guerra mundial, y a pesar de una evolución cíclica, el consumo de los países industrializados ha sido multiplicado por un factor 6 a 8, hasta el choque petrolero de 1975. Desde entonces, los mercados occidentales dichos matures han décru del orden de 20 a 40 %, las necesidades en infraestructuras pesadas que han sido comblés, y reemplazados por del consumo de entrevista.

Sin embargo, durante las veinticinco últimos años, ciertos países europeos (Grecia, Portugal y España, por ejemplo) han duplicado, incluso triplicado su consumo continuación en su tasa elevada de crecimiento interno (PIB)

De un país al otro, el consumo de ciment por habitante varía fuertemente según los perfiles geográficos (túneles y puentes en las zonas montagneuses), las restricciones sismiques (Grecia, Turquía), y climatológicas (autopistas en hormigón en los países del norte), las costumbres locales, las densidades de población y el ciclo de crecimiento. La media europea era 2004 (fuente Cembureau) de 528 kg por habitante, con de los pics a 1221 kg para Luxemburgo, 1166 kg para España y 963 kg para Grecia y de los huecos para Suecia (192 kg), Letonia (200 kg) y el Reino Unido (216 kg).

Sociedades cimentières

Sociedades de producción

La producción mundial de ciment es dominada por algunos grupos internacionales occidentales (clasificación en final 2005) :

• Lafarge, Francia, n°1 mundial
• Holcim, Suiza, n°2 mundial
• Cemex, México, n°3 mundial
• HeidelbergCement, Alemania, n° 4 mundial
• Italcementi, Italia, n°5 mundial
  • en Francia : Grupo Ciments Francés cuyo : Ciments Calcia : Sitio oficial :Ciments Calcia

Hay igualmente numerosos productores independientes :

• Italia y Canadá
  • Sociedad Colacem^[1]
• Francia
  • Vicat
• Argelia :
  • ERCE-GIC - Sitio oficial : [1]

Sociedades de análisis & realización

De numerosas sociedades grandes o pequeñas gravitent en torno a las grandes sociedades de producción y son especializadas en el process cimentier (como la sociedad CATII especializada en la automatización de las líneas de producción de ciment).

Organismos internacionales y normas

El primer resultado de armonización de las ciments ha aparecido 2000, desarrollado por CEN (« Comité europeo de normalización) (www.cenorm.be). El ciment es entonces el primer producto normalizado (-197-1-2000) acorde con la CPD (Construcción Products Directiva). La norma define veintisiete ciments comunes y sus constituyentes, incluant de las recomendaciones de utilización (proporciones de las mezclas), así como las especificidades mécaniques, físicas y químicas de los diferentes ciments y de sus componentes. Las veintisiete clases son repartidas cinco grupos, según sus constituyentes, demás que el clinker. Desde abril 2003, todos los ciments han recibido el label C, acorde con la norma EN 197-1.

Los tests a practicar sobre los ciments a lo largo del canal de producción, para medir sus propiedades, han sido descritos en un prado-norma europea finalisée 1989 ( 196 series).

La CEN se penche igualmente sobre la normalización de las seis otros tipos de ciments siguientes :

• Ciments a débil calor de hidratación
• Ciments prompts a débil aguante
• Liants Hidráulicos de carretera
• Ciments calcio-aluminates
• Ciments sulphato-Resistentes

El comité C01 del ASTM es consagrado a los ciments hidráulicos.

Las normas siguientes se aplican en la propiedad de las ciments :

• 196.2 : análisis químico por compléxométrie

Glosario de los ciments

Ciment alumineux

El ciment alumineux fue puesto en el punto por J. Bied, Director científico de los Ciments Lafarge, 1908, y fabricado industriellement en Francia a marchar de 1918 . Es un ciment a base de aluminates de calcium. Los ciments Portland, con respecto a ellos, contienen silicatos de calcium. Los aluminates no liberan cales en el transcurso de hidratación, y confieren en el hormigón o al mortero alumineux de las propiedades investigadas :

• Un apresamiento rápido
• Un aguante químico elevada
• Un aguante elevado en el desgaste
• Un aguante en las temperaturas elevadas
• Una aceleración del apresamiento por tiempo frío

Ciment Artificial

El ciment artificial, o ciment Portland, es una mezcla artificial (de la mano del hombre) de 76 al 80% de carbonate de cal, y de 24 al 20% de arcilla, broyé y mezclado a crudo, después cocido a una temperatura de 1 450 °C para obtener una roca artificial muy dura, el clinker, que, broyé nuevamente muy finement, da el ciment artificial.

Es un ciment lento, fabricado gran cantidad a marchar de 1850 aproximadamente, utilizado hoy para los hormigones y hormigones armados corrientes, así como para los trabajos de elevada technicité como aquellos de los puentes y calzadas o las labores de arte. Su fabricación larga y complicada lo ha devuelto mucho tiempo costoso. Fue imitado en menor fresco por lo que se puede llamar los  falsos artificiales » (ver este término).

1897, la Comisión de método de pruebas de las matériaux clasificó en la misma categoría todos los ciments a apresamiento lento, y a marchar de 1902 , la Comisión de las cales y ciments, ya no utilizó este término de artificial y lo englobó en los ciments Portland.

Ciment Blanco o extra-blanco

El ciment blanco o extra-blanco es un ciment Portland sin oxyde metálico (tipo de cal pesada), destinado a la fabricación de las carreaux de ciment o de las moulages. Es aventajado por su finesse y su blancheur, no que produce ninguna gerçure sobre la superficie lisse. Fue inventado 1870.Su apresamiento se hace entre 6 y 15 horas.

Ciment Quemado (o clinker)

El clinker, cocido a 1 450 °C y no todavía moulu, puede ser utilizado como ciment, se habla entonces de ciment quemado. Es muy duro. Su apresamiento es mucho más lento que las ciments modérément cocidos a 1 000 °C, pero presenta un endurecimiento y una grada de cohesión todo a hecho extraordinario.

Broyé Y mezclado a de el gypse para retrasar el apresamiento, es en la base de la fabricación corriente de las ciments ordinarias modernas (ciment Portland). Al XIX^e siglo en Dauphiné, los trozos modérément cocidos, a menudo de color amarillo, eran llamados de los frittes amarillos o de los grumes. Los trozos surcuits se llamaban de los frittes negras. La palabra clinker, importado de Reino Unido, designaba los frittes negras del ciment Portland artificial.

Ciment a los cendres

Los ciments a los cendres fueron producidos para la primera vez en Francia 1951, por P. Fouilloux.

Ciment Fundido

Ciment Del comienzo del XX^e siglo siglo, muy alumineux, a apresamiento normal, cuyo endurecimiento demanda mucha agua, dégage mucho calor y es muy rápido. Es indécomposable en las aguas magnésiennes y séléniteuses, se mezcla mal con otros ciments y es precio elevado.

Ciments De grappiers

La producción de ciments de grappiers comienza hacia 1870. Los grappiers son los elementos duros que la acción del agua no puede hacer caer en pólvora durante la extinción de la cal, y que las bluteries rechazaban. Esto eran los incuits, surcuits, cales límites y marchadas demasiado cargadas en arcilla de las calcaires marneux.

que Constituye una pérdida sensible para el fabricante, se desemboca al Teil (Ardèche) a tirar de marchado creando el ciment de grappiers, cuya calidad podía ser aventajada. Esto produce un poco bâtard ha desaparecido definitivamente del mercado con la guerra 1914, pero se lo encuentra en los manuales de arquitectura de los años 1930.

Ciment De lechero

Ciment Llamado también ciment pouzzolane, obtenido a marchar de lechero de alturas-fourneaux mezclado con de la cal gorda apagada y de la cal hidráulica.

El lechero, para adquirir del aguante, tiene que haber sido enfriado bruscamente a la salida del horno al ser inmerso en el agua. Contiene de los sulfures de calcium que se oxydent al aire, que él dan una tiñe verde, y désagrègent los morteros, pero endurece considerablemente, aunque lentamente, en medio húmedo.

Es también una mezcla de hydrate de cal en pólvora y de gangues hidráulicas pulvérisées o pouzzolanes artificiales.

En Alemania, el comienzo de la fabricación del ciment a 30 % de lechero remonta a 1901 , pero no fue aceptado que 1909. En este mismo país los ciments que contienen hasta 70 % de lechero fueron producidos a marchar de 1907 y aceptados 1909. En Francia, antes 1914, se utilizaba sobre todo el lechero en la cal, procedente de la región Está. Los cuadernos de los cargos franceses lo mencionan para la primera vez en 1928 y lo admiten para los trabajos al litoral, 1930.

Ciment Lento

Ciment a apresamiento lento, más de ocho horas ; ver ciments naturales o ciment Portland.

Ciment Pesado o surcuit

Ciment surcuit a 1 450  °C, pues lento al apresamiento.

Ciment Mixto

Nombre que daban las fábricas del norte de Francia a los falsos artificiales, y vendidos en otro lugar bajo el nombre de Portland naturales, ha compuesto de ciment natural y de grappiers de cales mezcladas en proporciones variables.

Ciments Naturales

Los ciments naturales son de los ciments prompts o lentos, incluso mitad-lenta. Son obtenidos por la cuisson de calcaire , argileux naturalmente, de buena composición.

Los ciments naturales se dividen dos clases :

• Los ciments prompts, cocidos a 900  °C como las cales, que hacen tomada en menos de veinte minutos ;
• Los ciments lentos, cocidos a un estado cercano de la fusión pâteuse a 1 450  °C, que hacen tomada en una o varias horas.

De las variedades intermediarias eran obtenidas directamente o por mezclas y eran llamadas mitad-lenta.

Hacia 1880, los ciments naturales de los alrededores de Grenoble (más grande región productora) resultaban de la cuisson de calcaire marneux que contiene de 23 a 30 % de arcilla, más o menos pura. Una vez cocidos, encerraban 35 a 45 % de arcilla calcinada y 65 a 56 % de cal. La proporción de arcilla considerada como la mejor es de 23 a 24 % en el calcaire y de 36 en el ciment. Daban que siguen su cuisson de los ciments naturales lentos o prompts. Solo el ciment prompt natural es producido todavía.

Ciment Portland

El ciment Portland es un ciment artificial obtenido por la cuisson, cercana del estado de fusión pâteuse, a 1 450 °C, de las cales límites mezclados intimement (calcaires que cuentan de 20 a 25 % de arcilla) y mucho tiempo llamadas cales quemadas, o de rocas calcaires y de rocas argileuses cuidadosamente dosées. Es la apelación corriente de las ciments lentos. La denominación de Portland viene de las fábricas de Portland en Reino Unido, donde el ciment había el mismo color que las piedras de la región.

Ciment Portland natural

Nombre impropre de los ciments naturales de Isère. Ver ciments naturales.

Ciment prompt (O ciment romain)

Técnicamente, el ciment prompt es una cal éminemment hidráulica, un ciment obtenido por la cuisson a 900  °C de calcaires que contiene de 23 a 30 % de arcilla y cuyo apresamiento se efectúa diez o veinte minutos. El más a menudo, es un ciment natural, un ciment procedente de la mera cuisson de una gangue que ha naturalmente las buenas proporciones de calcaire y de arcilla. La piedra, a la salida del horno, resto algún tiempo en el aire y absorbe de la humedad, después es blutée, conservada silos y ensachée. Esto ciment alcanzado su dureza máxima después de algunos días.

El ciment prompt es fabricado desde el final del XVIII^e siglo. Ha sido mucho tiempo llamado ciment romain en el norte de Francia, los países anglosajones y de Europa del Este, aunque esta calificación comercial sea absolutamente impropre. Los grandes productores eran sobre la isla de Sheppey gran Bretaña y a Vassy , Pouilly y Grenoble (todavía en activo), en Francia.

El ciment prompt ha sido mucho tiempo utilizado para hacer de los moulages al gabarit, o fabricar piedras factices de ciment moulé (de 1820 a 1920 aproximadamente). Es utilizado todavía como ciment a precintar, como adjuvant naturalidad en las enduits de cales, para los trabajos marítimos y para la fabricación de las moulages de arte, sobre todo en Alpes y en Italia del norte (importación de ciment francés, el prompt de la Pérelle y de la Puerta de Francia de la sociedad Vicat, último productor).

Ciment sulfaté

El ciment sulfaté fue puesto en el punto en 1908 por Hans Kühl. Fue fabricado poco en Alemania, pero explotado industriellement en Bélgica y en Francia a marchar de 1922 , y hasta 1965.

ciment romain 

Ver ciment prompt

Fuentes

• Cement Dató book de Walter H. Duda
• Ciment Natural Cédric Avenier ss. dir., Bruno Rosier, Denis Sommain, Grenoble, Glénat, 2007, 176 p.

Notas

Ver también

Vínculos internos

• Hormigón
• Mortero (matériau)

Vínculos externos

• () Cembureau (Cembureau), asociación europea
• (fr) Fundación escuela francesa del hormigón
• (fr) Gefic Agrupación empresarial Proveedores de la Industria de la Cimenterie
• () Portland Cement Asociación (PCA), asociación norteamericana

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