La diferencia principal entre el hormigón (llamado concreto en algunas zonas de Sudamérica) y el cemento es que el segundo es un componente del primero. Sí, el hormigón es un material compuesto de agua, unos agregados y cemento. El cemento es un polvo muy fino compuesto de caliza (carbonato cálcico) y otros minerales que absorben agua y actúan de aglomerante de los agregados del hormigón (grava, gravilla, arena). La mezcla de agua, cemento y arena, sin otro agregado, recibe el nombre de mortero. El cemento se puede emplear como material de construcción por sí sólo, el hormigón no se puede hacer sin cemento.
El cemento
El cemento se fabrica con caliza, arcilla, hierro y otros minerales. La mezcla de minerales se calienta a una temperatura aproximada de 1.4000 – 1.500 ºC y se obtiene un producto conocido como clinker, un producto que recuerda al mármol. El clinker es molido finamente junto con yeso obteniéndose un polvo de color gris muy fino conocido como cemento.
Cuándo el cemento se mezcla con agua (u otro solvente dependiendo del tipo de cemento) forma una pasta maleable con la característica de fraguar (al secar adquiere una consistencia pétrea).
La producción de cemento requiere una alta cantidad de energía debido a altas temperaturas a las que hay que calentar sus ingredientes. Por este motivo es una industria bastante criticada y a la que se le achaca una gran emisión de dióxido de carbono a la atmósfera. Por otro lado, los componentes del cemento son de los más abundantes en el planeta Tierra y además se puede reciclar.
El cemento Portland
Existen varios tipos de cementos. El más común y utilizado es el denominado cemento Portland. Esta variedad de cemento fue desarrollada por el británico Joseph Aspdin, quién obtuvo la patente del cemento Portland el 21 de Octubre de 1824 (vea fotografías de la patente en la galería al final del artículo). El cemento Portland está compuesto de arcilla y caliza y es un cemento hidráulico; esto es, al mezclarlo con agua tiene lugar una reacción química que le hace endurecer. Esta reacción química no es dependiente de la cantidad de agua añadida, lo que permite al cemento endurecer incluso debajo del agua y permanecer duro en condiciones de alta humedad.
Hormigón
El hormigón es un material de mampostería que utiliza el cemento como material de unión de materiales llamados agregados. Los agregados más habituales son piedra triturada, roca y arena. El cemento suele estar entre el 10 y el 15% del volumen del hormigón si bien la proporción exacta depende del tipo de hormigón que se esté preparando así como su finalidad.
Los agregados se mezclan con el cemento y luego se añade agua a la mezcla. Comienza una reacción química en el cemento que le hace endurecer uniendo a todo el conjunto. Antes de que endurezca el cemento, el hormigón se vierte sobre un molde para endurezca en la forma y lugar deseado.
El tiempo que tarda el hormigón en fraguar depende de varios factores. Uno de los más importantes es la cantidad de yeso que lleve. Ese tiempo se puede acortar añadiendo cloruro cálcico o alargar añadiendo azúcar. Estos compuestos interfieren en el proceso de desarrollo de los cristales que se forman durante el proceso de fraguado. Además de estas sustancias, se suelen añadir otros productos que prevengan la formación de grietas en el hormigón que vaya a estar sometido a condiciones extremas de temperatura.
La proporción de cemento en el hormigón
Las propiedades finales del hormigón dependen en gran medida de la proporción de cemento, agregados y agua. La proporción de agua y cemento es la más importante: poca agua hace muy difícil mezclar los componentes del hormigón y trabajar con él, demasiada agua debilitará el producto final. Una relación agua/cemento igual a 0,42 (división del peso de agua entre el peso de cemento) se suele considerar suficiente para asegurar una hidratación completa del cemento.
La cantidad de agregado también es muy importante y suele representar más del 60% del volumen del hormigón, llegando hasta el 80% en algunos casos. Si el tamaño de los agregados es grande se necesitará menos cantidad de cemento y menos agua y el producto final será más fuerte. A más cantidad de agregados el coste del hormigón disminuye pues los agregados suelen ser más baratos que el cemento. El agregado idóneo es una mezcla de piedras y rocas de diferentes tamaños con un tamaño medio y tamaño máximo que variará en función del uso final del hormigón. Las piedras y rocas utilizadas para fabricar hormigón no pueden contener arcillas ni otros materiales que absorban agua.
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