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LABORATORIO Y CONTROL DE INSUMOS
INFORME DE LABORATORIO Y CONTROL DE INSUMOS
ASUNTO: Empleo del Cemento Tipo HS en reemplazo del Tipo MS
PARA: DESIGNWORKS ARQUITECTOS SAC OBRA: FUNDO EL PEDREGAL - ICA FECHA: 03 de Junio del 2020.
REALIZADO POR: Ing. Pedro Noguera Jefe de Laboratorio y Control de Insumos
Actualmente hay una tendencia mundial en la construcción que consiste en trabajar con cementos adicionados, esto asociado con la importancia que ha adquirido el concepto de durabilidad del concreto así como la capacidad que tienen estos cementos en la disminución de la huella de carbono mitigando así el impacto ambiental, lo que genera que sean estos factores importantes para propiciar esta migración. La clasificación de los tipos de cementos se especifica en las diferentes normas nacionales e internacionales, tal como se indica en la siguiente tabla: Normas Aplicación Clasificación NTP ASTM
334.009 C 150
Cementos Tradicionales Tipo: I, II,III, IV, y V Requisitos Químicos 334.090 C 595
Cementos Adicionados Tipo: IP, IPM, IS, ISM y ICo
334.082 C 1157
Todos los Cementos Tipo: GU, HE, MS, HS, MH y LH** Desempeño
** Donde: GU: Uso general HE: Alta resistencia inicial MS : Moderada resistencia a los sulfatos HS: Alta resistencia a los sulfatos MH: Moderado calor de hidratación LH: Bajo calor de hidratación
Cemento Tipo HS: La norma de desempeño NTP 334.082 y su equivalente ASTM C 1157, determinan los requisitos necesarios que debe cumplir el cemento para que sea clasificado como alta resistencia a los sulfatos, tipo HS. Estos parámetros se presentan en la Tabla 1 - Requisitos Físicos Estándar, la cual se muestra a continuación:
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Tabla 1 – Requisitos Físicos Estándar – ASTM C1157 Especificación de Performance Estándar para Cemento Hidráulico
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En el Código ACI 318-14 Capítulo 19 “Concreto: Requisitos de diseño y durabilidad”, establecen categorías de exposición a sulfatos (S), las cuales se subdividen en 4 clases:
• La Clase de exposición S0 se asigna para condiciones donde la concentración de
sulfatos solubles en agua en contacto con el concreto es baja, y no preocupa un ataque dañino causado por sulfatos.
• Las Clases de exposiciones S1, S2 y S3 se asignan para elementos de concreto
estructural en contacto directo con sulfatos solubles en el suelo o en el agua. La severidad de la exposición aumenta desde la Clase de Exposición S1 a la S3 con base en un valor mayor de la concentración de sulfatos solubles en agua en el suelo o de la concentración de sulfatos disueltos en agua. El agua marina se encuentra clasificada como S1. De acuerdo a la Tabla 19.3.2.1 del Código ACI 318-14, el cemento tipo MS, si bien es cierto, es un material con moderada resistencia a los sulfatos y se utiliza en obras expuestas a este tipo de daño, es insuficiente de soportar por sí solo la clases de exposiciones severas (S2) y muy severas (S3).
Tabla 19.3.2.1 – Requisitos para el concreto según la clase de exposición – ACI 318-
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El cemento Tipo MS, no se encuentra comúnmente en el mercado Nacional, las empresas cementeras producen cemento Portland tipo V y tipo HS en su remplazo, debido a que estos cementos permiten mayor grado de exposición por ataque a sulfatos (S2) y (S3 si se adicionan puzolanas) según lo señalado por el código ACI 318 y el RNE, además respecto a los cementos adicionados/desempeño como es el Tipo HS, debido al beneficio ecológico que aporta al reducir la huella de carbono en la producción de cementos. A continuación, se presentan las ventajas del concreto con cemento HS frente a uno con cemento tipo MS:
REQUISITOS Cemento Portland Tipo MS Cemento Andino Ultra Tipo HS Clasificación Moderada resistencia a los sulfatos
Alta Resistencia a los sulfatos
Norma que aplica ASTM C 1157 / NTP 334.082 ASTM C 1157 / NTP 334.
Adiciones Escoria / Puzolana Escoria / Puzolana Resistencia a la compresión Cumple requerimiento según norma
Cumple requerimiento según norma Tiempo de Fragua Cumple requerimientos Cumple requerimientos Expansión por sulfatos (resistencia) por ASTM C 1012 Cumple requerimientos Cumple requerimientos
OPCIÓN R - Baja reactividad álcali-sílice, expansión por ASTM C 227
No es requisito
Cumple requerimientos Clasifica como Tipo R
Moderado Calor de Hidratación (MH)
No es requisito Clasifica como MH (mediano calor de hidratación) Clase de exposición a sulfatos según las recomendaciones del ACI 318-
Clase S0, S1 Clase S0, S1, S2 y S (S3 con utilización de adiciones)
Los certificados y resultados del tipo HS de UNACEM se adjuntan al final del presente documento en el Anexo 1.
Según la Tabla 19.3.2.1 del Código ACI 318-14, el cemento tipo MS cumple para clase de exposición S1, siendo requisito cumplir a la vez con una relación agua/cementante máx de 0.50 y una resistencia mínima de 280 kg/cm2 y el cemento HS cumple para clase de exposición S2, siendo requisito cumplir a la vez con una relación agua/cementante máx de 0.45 y una resistencia mínima de 310 kg/cm2.
En tal razón, el cemento Tipo HS puede ser utilizado como reemplazo del cemento Tipo MS, debido mejorará la eficiencia del concreto tanto en sus prestaciones técnicas del proyecto. Adicional a las características sulfato resistentes, este cemento presenta un moderado calor de
