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Aunque puede fabricarse con materiales muy diversos (caliza, conchas, creta, marga, esquistos, arcilla, pizarra, escoria de alto horno y arena), la mezcla final está tan rigurosamente regulada y se atiene a normas tan específicas que el cemento pórtland es un producto uniforme en el mundo entero. Composición característica del cemento pórtland es la siguiente: 21,5 % de sílice; 7 % de alúmina; 3 % de óxido férrico; 64 % de óxido cálcico; 2 % de óxido magnésico; 1,5 % de anhídrido sulfúrico y pequeñas proporciones de óxido sódico y potásico.
El primitivo sistema consistía en pulverizar los ingredientes y darles forma de ladrillos, que, una vez secos, pasaban a las cámaras de hornos verticales, donde eran sometidos a una temperatura de 1400 y 1540°C que los convertía en clinca. Sin embargo, a partir de 1890, el empleo de hornos rotativos revolucionó totalmente la fabricación del cemento, a la que transformó en proceso continuo, de costo sensiblemente reducido. Frederick Ransome patentó en Inglaterra (1885), un horno rotativo muy práctico que José F. de Navarro aplicó casi inmediatamente en Estados Unidos con excelentes resultados.
Los modernos hornos rotativos son largos cilindros de palastro revestidos interiormente de material refractario. Su diámetro varía de 1,8 a 4,5 m y su longitud, de 18 a más de 150 m. Montados sobre coronas dentadas y engranajes exteriores de acero, giran sobre su propio eje. Ligeramente inclinados (4 a 5 %), tienen más alta la boca de alimentación que la de descarga. Su extremo de carga abre sobre una cámara de polvo; por él admite también, ininterrumpidamente, las materias primas pulverizadas, secas o mezcladas con agua (v. Diagrama). El combustible, aceite pesado, gas o carbón pulverizado, se inyecta por el extremo inferior del horno para su encendido. Los gases de la combustión, después de atravesar el horno, salen al exterior por la chimenea. La rotación (aproximadamente una revolución por minuto) y la inclinación del horno hacen avanzar a los materiales de forma continua y uniforme a través de las cuatro zonas que se consideran en él: de desecación (800 °C), calcinación (1100 °C), vitrificación (1400°C; en ella se forma la clinca) y enfriado (900 °C). La descarga se verifica por el extremo inferior.
En la siguiente fase, molienda, la clinca es reducida a polvo tan fino que puede atravesar un tamiz de 8 mallas por milímetro (60 agujeros por milímetro cuadrado) sin que el tamiz retenga arriba del 5 % del material. Antiguamente, la molienda se realizaba en muelas similares a las de los primitivos molinos de trigo, que fueron desplazados posteriormente por tambores giratorios parcialmente llenos de bolas de acero y clinca. Esta, volteada con las bolas en el interior del molino, va reduciéndose al fino polvo deseado.
Es norma añadir a la clinca pequeñas cantidades de yeso para regular la velocidad de fraguado, que, según la proporción de yeso agregado, varía de 20 min a 5 o 6 horas.
El cemento natural y el pórtland empleados en la fabricación de hormigón y mortero alcanzan cifras fantásticas. El hormigón es una mezcla de cemento con arena y grava, piedra triturada u otro agregado (v. Hormigón). El mortero es la mezcla de cemento con agua arena y, en ocasiones, cal.
Para más información ver: cemento.
El primitivo sistema consistía en pulverizar los ingredientes y darles forma de ladrillos, que, una vez secos, pasaban a las cámaras de hornos verticales, donde eran sometidos a una temperatura de 1400 y 1540°C que los convertía en clinca. Sin embargo, a partir de 1890, el empleo de hornos rotativos revolucionó totalmente la fabricación del cemento, a la que transformó en proceso continuo, de costo sensiblemente reducido. Frederick Ransome patentó en Inglaterra (1885), un horno rotativo muy práctico que José F. de Navarro aplicó casi inmediatamente en Estados Unidos con excelentes resultados.
Los modernos hornos rotativos son largos cilindros de palastro revestidos interiormente de material refractario. Su diámetro varía de 1,8 a 4,5 m y su longitud, de 18 a más de 150 m. Montados sobre coronas dentadas y engranajes exteriores de acero, giran sobre su propio eje. Ligeramente inclinados (4 a 5 %), tienen más alta la boca de alimentación que la de descarga. Su extremo de carga abre sobre una cámara de polvo; por él admite también, ininterrumpidamente, las materias primas pulverizadas, secas o mezcladas con agua (v. Diagrama). El combustible, aceite pesado, gas o carbón pulverizado, se inyecta por el extremo inferior del horno para su encendido. Los gases de la combustión, después de atravesar el horno, salen al exterior por la chimenea. La rotación (aproximadamente una revolución por minuto) y la inclinación del horno hacen avanzar a los materiales de forma continua y uniforme a través de las cuatro zonas que se consideran en él: de desecación (800 °C), calcinación (1100 °C), vitrificación (1400°C; en ella se forma la clinca) y enfriado (900 °C). La descarga se verifica por el extremo inferior.
En la siguiente fase, molienda, la clinca es reducida a polvo tan fino que puede atravesar un tamiz de 8 mallas por milímetro (60 agujeros por milímetro cuadrado) sin que el tamiz retenga arriba del 5 % del material. Antiguamente, la molienda se realizaba en muelas similares a las de los primitivos molinos de trigo, que fueron desplazados posteriormente por tambores giratorios parcialmente llenos de bolas de acero y clinca. Esta, volteada con las bolas en el interior del molino, va reduciéndose al fino polvo deseado.
Es norma añadir a la clinca pequeñas cantidades de yeso para regular la velocidad de fraguado, que, según la proporción de yeso agregado, varía de 20 min a 5 o 6 horas.
El cemento natural y el pórtland empleados en la fabricación de hormigón y mortero alcanzan cifras fantásticas. El hormigón es una mezcla de cemento con arena y grava, piedra triturada u otro agregado (v. Hormigón). El mortero es la mezcla de cemento con agua arena y, en ocasiones, cal.
Para más información ver: cemento.
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