Estado Actual
El cemento de caliza es una combinación de cemento Portland y caliza, producido al moler ambos materiales hasta obtener un polvo fino en un molino de bolas en la planta de cemento. Aunque el cemento de caliza ha ganado terreno en la industria de la construcción en los últimos años, en realidad ingresó al mercado del enlucido entre finales de 2011 y principios de 2012, cuando Lehigh White Cement lanzó el primer cemento de caliza ASTM C1157 Tipo GU. Desde entonces, la presencia del cemento de caliza ha ido aumentando de manera gradual, hasta saturar el mercado en los últimos años. Hoy en día, el cemento de caliza es uno de los tipos de cemento predominantes en Estados Unidos, con un estimado del 40% del mercado. De hecho, hay regiones donde el cemento Portland gris ASTM C 150 Tipo I, anteriormente dominante, ya no está disponible.
La razón del rápido cambio hacia el cemento de caliza por parte de los productores se debe al impulso de reducir los gases de efecto invernadero (ver Gráfico #1), y especialmente la huella de carbono total. La producción de cemento es el tercer mayor contribuyente individual de gases de efecto invernadero. El impulso de aumentar la cantidad de caliza en el cemento es un intento por reducir la energía necesaria para su producción. La idea es que, cuanto mayor sea la cantidad de caliza cruda no calcinada que se pueda moler junto con el cemento, menores serán las emisiones totales para producirlo, ya que la porción de caliza no se calcinó.
Gráfico #1: Emisiones de CO₂. Fuente gráfica:civildigital.com “CO2 Emissions from Cement Production” por Anand Paul, 12 de mayo de 2013.
El cemento de caliza está disponible bajo ASTM C 595 Tipo IL (Cemento de Caliza) cuando el contenido de caliza es inferior al 15%, y ASTM C 1157 GU (“Cemento de Uso General”) cuando el contenido de caliza está entre 15% y 35%. Existen otros tipos de cemento que contienen caliza y algún porcentaje de puzolana o escoria. Actualmente en Estados Unidos, la mayoría del cemento blanco de caliza que cumple con ASTM C 595 Tipo IL contiene aproximadamente entre 8% y 12% de caliza. Pero esto podría aumentar en los próximos dos o tres años a medida que las plantas de cemento incrementen la capacidad de sus molinos, o mientras las regulaciones gubernamentales continúen imponiendo restricciones a los productores. Aunque el cemento de caliza ASTM C 1157 no tiene un límite en la cantidad de caliza, la opinión predominante es que el cemento no podría cumplir los requisitos de desempeño de la especificación si supera aproximadamente el 35% de caliza.
En cuanto al probable futuro del cemento de caliza, la Portland Cement Association (PCA) recientemente publicó la siguiente declaración de la industria:
“Las empresas miembros de PCA están comprometidas a alcanzar la neutralidad de carbono en toda la cadena de valor del cemento y concreto para 2050. La Hoja de Ruta de PCA involucra toda la cadena de valor, desde la planta de cemento y a lo largo de todo el ciclo de vida del entorno construido, incorporando la economía circular.”1
Gráfico #2: Imagen cortesía de Chatham House, en BBC News, “Cambio Climático: El enorme emisor de CO2 que quizás no conozcas”, 17 de diciembre de 2018.
What is meant by ‘curing’?
In the American Concrete Institute ‘Concrete Primer’ publication, curing is explained as follows: “The term curing is used in reference to the maintenance of a favorable environment for the continuation of these chemical reactions; that is, the retention of moisture within or supplying moisture to the concrete and protection against extremes of temperature. It is through early curing that the internal structure of the concrete is built up to provide strength and water tightness. While simply retaining moisture within the concrete may be sufficient for low to moderate cement contents, mixes that are rich in cement generate considerable heat of hydration, which may expel moisture from the concrete in the period immediately after setting. With such concrete, water curing should begin as soon as possible with free water kept on the concrete to replace any lost moisture and to help dissipate heat”2
ACI simplifies this statement in their definition of curing as: “the maintenance of a satisfactory moisture content and temperature in concrete during its early stages so that desired properties may develop.2
The Portland Cement Association defines the objectives of curing are to:
- prevent (or replenish) the loss of moisture from concrete, and
- maintain a favorable concrete temperature for a definite period of time.3
By immersion or “ponding” curing of a swimming pools’ cementitious surface, the hydration process is allowed to proceed without the accelerated loss of moisture from evaporation, wind, and other factors. This “ponding” curing will also greatly reduce the tendency of the surface to develop shrinkage cracking.
Comparando la Trabajabilidad y las Características de Desempeño
Fineness y Color del Cemento – La finura del cemento, medida por el Blaine, puede variar. La caliza es mucho más blanda y se muele más fina que el clínker de cemento, lo que puede contribuir a un aumento del Blaine del cemento. La coloración del cemento puede cambiar según la finura Blaine. El cambio de color generalmente es sutil, pero alguna variación es posible. Se recomienda realizar pruebas a pequeña escala al usar pigmentos para verificar que la carga de pigmento se ajuste, si es necesario, para lograr el color de acabado interior deseado.
Demanda de Agua – La demanda de agua puede variar. En general, la demanda de agua es mayor al usar PLC (cemento Portland con caliza). La cantidad de agua puede alterar la intensidad del pigmento. En general, más agua produce un color más claro y menos agua produce un color más oscuro. La resistencia y durabilidad también pueden verse influenciadas por el contenido de agua.
Tiempo de Fraguado y Resistencia – El tiempo de fraguado y la resistencia pueden variar de un proveedor de cemento a otro. Al igual que con otras características del cemento, se recomienda realizar pruebas a pequeña escala para entender las diferencias entre OPC (cemento Portland ordinario) y PLC, o al cambiar a un PLC de un productor diferente.
Aditivos – Los aditivos juegan un papel vital en el producto final. Aunque la mayoría de los aditivos no necesitan ser reemplazados, la dosificación puede requerir ajustes. Se debe consultar al fabricante del aditivo para verificar compatibilidad y uso con PLC. El fabricante puede tener productos alternativos disponibles si fuera necesario.
Qué Debes Hacer
Al trabajar con un tipo de cemento diferente, o con cemento de un productor distinto por primera vez, siempre se recomienda probar y verificar que las propiedades y características sean adecuadas para tu uso específico. Es aconsejable iniciar pruebas con muestras, paneles de prueba o proyectos pequeños, y monitorear el cemento para verificar que tenga las características de trabajabilidad necesarias para bombear, colocar, trabajar y terminar correctamente el material.
Puede ser necesario incorporar aditivos o modificadores en la mezcla para compensar o recuperar ciertas características de desempeño. Medidas más drásticas podrían incluir ralentizar el tiempo de fraguado o aumentar la mano de obra en ciertos proyectos para facilitar la colocación y acabado.
También se recomienda desarrollar una buena relación y comunicación frecuente con el productor/proveedor, solicitando que te informe sobre cualquier cambio en el cemento de caliza. Según las especificaciones estándar ASTM, para gran parte de la química del cemento, el productor no está obligado a informar al comprador a menos que este lo solicite.
Por lo tanto, se recomienda solicitar y conservar certificados de molino periódicos que incluyan lo siguiente:
- La cantidad (porcentaje) de caliza
- La finura del cemento
- El contenido equivalente de álcalis
- El contenido de magnesio
- Cualquier cambio significativo reciente en el cemento o su procesamiento
Características Generales a Monitorear al Usar Cemento de Caliza
- La caliza no es cemento. No reacciona significativamente con el agua; por lo tanto, no se une con el pigmento. Al incorporar pigmentos, los colores pueden verse algo atenuados (menos intensos) dependiendo del contenido de caliza.
- Durante la aplicación y exposición del agregado, monitorear el aumento de polvo blanco en las cornisas y pisos con acabados de agregado expuesto.
- Después de llenar la piscina, puede haber un incremento de polvo blanco (“plaster dust”).
- Monitorear cualquier aumento en la cantidad o tamaño de grietas por retracción superficial.
- Puede haber una reacción significativamente mayor (espumado) al aplicar soluciones ácidas sobre un acabado interior nuevo, especialmente con lavado ácido el mismo día o al siguiente.
- Monitorear la durabilidad a largo plazo. Visitar trabajos anteriores periódicamente y evaluar si el cemento de caliza se comporta de manera similar al cemento Portland en un entorno de piscina.
- Otras diferencias potenciales pueden incluir tiempo de fraguado más lento, una reología rígida o tipo masa, y menos agua de sangrado en la superficie.
- PRUEBA… PRUEBA… PRUEBA… ANTES DE USAR… Lamentablemente, las características del cemento de caliza como tiempo de fraguado, trabajabilidad, asentamiento (reología) y retracción varían considerablemente según el productor. Para cada una de estas características, algunos cementos de caliza se reportan igual o mejor que el cemento Portland, mientras que otros se reportan mucho peor.
- Reporta cualquier cambio o preocupación sospechada a tu productor de cemento inmediatamente.
- Reporta cambios o preocupaciones sospechadas al Departamento Técnico de NPC, ya que mantenemos una base de datos documentando todos los problemas y preocupaciones relacionadas con el uso de cemento de caliza en todo el país.
Recursos
1. Portland Cement Association, Roadmap to Carbon Neutrality, 5420 Old Orchard Road Skokie, IL. 60077 www.cement.org.