¿Cuál es la diferencia entre concreto y cemento?
La principal diferencia entre el concreto y el cemento es que el concreto es un material compuesto hecho de agua, agregado y cemento. El cemento es un polvo muy fino hecho de piedra caliza y otros minerales, que absorbe agua y actúa como aglutinante para mantener el concreto unido. Si bien el cemento es un material de construcción por derecho propio, el concreto no puede fabricarse sin cemento. Los dos términos a menudo se usan incorrectamente de manera intercambiable, pero el concreto y el cemento son productos claramente separados.
Cemento
El cemento está hecho de piedra caliza, calcio, silicio, hierro y aluminio, entre otros ingredientes. Esta mezcla se calienta en hornos grandes a aproximadamente 2,700 ° F (1,482 ° C) para formar un producto conocido como clínker, que se asemeja a los mármoles. Estos se muelen en un polvo y se agrega yeso, creando la sustancia similar a la harina gris conocida como cemento. Cuando se agrega agua al cemento, se desencadena un proceso químico que le permite endurecerse.
Cemento Portland
Hay muchos tipos diferentes de cemento, pero el tipo más comúnmente utilizado en la construcción es el cemento Portland. Joseph Aspdin de Gran Bretaña desarrolló el material de construcción en la década de 1700, cuando descubrió que agregar arcilla a la piedra caliza y sobrecalentar la mezcla permitía que la mezcla resultante se depositara en cualquier lugar. El cemento Portland es un tipo de cemento hidráulico, lo que significa que cuando se agrega agua, comienza una reacción química que no depende de la cantidad de agua que haya. Esto permite que el cemento se endurezca bajo el agua y permanezca fuerte incluso en condiciones húmedas. Los diferentes tipos de cemento hidráulico se utilizan principalmente en hormigón y morteros.
Hormigón
El hormigón, por el contrario, es un material de mampostería que utiliza cemento para unir piedras trituradas, rocas y arena, también llamado agregado. El cemento constituye del 10% al 15% de la masa total de hormigón; Las proporciones exactas varían según el tipo de hormigón que se está fabricando. El agregado y el cemento se mezclan completamente con agua, lo que inicia la reacción química que hace que el cemento se endurezca y fragüe. Antes de que esto suceda, la mezcla de concreto se puede verter en un molde para que se endurezca en una forma específica, ya sea un bloque o una losa.
La cantidad de tiempo que demora el fraguado del concreto depende en parte de la cantidad de yeso que se agrega a la mezcla. Este tiempo puede acelerarse agregando cloruro de calcio o disminuirse agregando azúcar. Estos compuestos funcionan al afectar el desarrollo de los cristales de endurecimiento que se forman como conjuntos de hormigón. Al concreto que está expuesto a condiciones de congelación y descongelación se le pueden agregar productos químicos adicionales para ayudar a prevenir grietas.
Relaciones de hormigón y cemento
Las propiedades del concreto dependen en gran medida de la proporción de agregado a cemento a agua en la mezcla. La relación agua / cemento es la más importante, ya que muy poca agua hará que la mezcla de concreto sea difícil de trabajar, mientras que demasiado debilitará el producto final. Esta relación se calcula con la siguiente ecuación:
En este cálculo, r es la relación, q H2O es la cantidad de agua en galones estadounidenses y W c es el peso del cemento en libras. Se requiere una relación de al menos 0.25 para que el concreto se endurezca, mientras que los valores de 0.35 a 0.4 son típicos para la mayoría de las aplicaciones.
El agregado también es importante, ya que constituye más del 60% de una mezcla de concreto, y hasta el 80% en algunos casos. Las rocas más grandes requieren menos concreto, lo que significa que se necesita menos agua, y se puede hacer un producto final más fuerte. El agregado también es menos costoso que el cemento, por lo que un porcentaje mayor puede reducir el costo. En términos generales, un buen agregado tiene una combinación de rocas de muchos tamaños diferentes, con un tamaño promedio y máximo específico; Estas piedras deben ser limpias y duraderas, y no deben contener arcilla u otros minerales que puedan absorber el agua.
El alto contenido de roca del hormigón lo hace extremadamente duradero, y a menudo se usa en cubiertas de piscinas, rascacielos, subterráneos y postes de luces, así como en aceras, entradas de vehículos y carreteras. Los ingredientes tanto en el concreto como en el cemento se encuentran entre los más abundantes en la Tierra, y ambos pueden reciclarse. Sin embargo, la producción de cemento requiere una gran cantidad de energía debido a las altas temperaturas requeridas y la industria ha sido criticada por sus contribuciones a las emisiones de dióxido de carbono.