OPC

El cemento Portland ordinario es el aglutinante más común en hormigón, mortero y lechada. Es un polvo fino de color gris que se obtiene calentando piedra caliza y arcilla a unos 1450 grados Celsius en un horno, moliendo el clínker resultante con yeso y pulverizándolo hasta un tamaño de partícula que suele oscilar entre 15 y 45 micrómetros. El nombre proviene de su parecido con la piedra de Portland, una piedra caliza extraída en la costa inglesa; el cemento en sí no contiene piedra de Portland.

El OPC fragua mediante una reacción de hidratación cuando se mezcla con agua. El fraguado inicial ocurre en horas; la resistencia total se desarrolla en semanas y meses. Una mezcla de hormigón típica contiene entre un 10 y un 15 por ciento de OPC en peso, y el resto se compone de árido fino (arena), árido grueso (grava o piedra triturada), agua y, a veces, aditivos. El cemento desarrolla resistencia a la compresión a un ritmo predecible: aproximadamente el 70 por ciento de su resistencia a los 28 días se alcanza a los 7 días, aunque esto varía con la temperatura y el contenido de agua.

Variantes y especificaciones

El OPC se clasifica por clase de resistencia en la mayoría de las normas. La norma europea EN 197-1 lo divide en CEM I 42.5 y CEM I 52.5, refiriéndose a la resistencia mínima a la compresión en newtons por milímetro cuadrado a los 28 días. La norma americana ASTM C150 especifica el cemento Portland Tipo I. Las variantes de fraguado rápido con molienda más fina o mayor contenido de silicato alcanzan la resistencia más rápidamente. El cemento Portland resistente a los sulfatos (Tipo V en ASTM) se utiliza donde el hormigón entra en contacto con suelos o aguas subterráneas que contienen sulfatos. El cemento Portland blanco se fabrica a partir de materias primas con bajo contenido de óxido de hierro y manganeso, utilizado para acabados arquitectónicos.

El principal modo de fallo es la carbonatación, donde el dióxido de carbono atmosférico reacciona con la pasta de cemento y disminuye su pH, permitiendo que la armadura de acero se corroa. Un curado deficiente, una alta relación agua-cemento (superior a 0.5), la exposición a sulfatos y los ciclos de congelación y descongelación aceleran la degradación. La reacción álcali-sílice puede ocurrir si el cemento y los agregados contienen minerales de sílice reactivos, causando expansión y agrietamiento a lo largo de los años.

El OPC ha dominado la producción de hormigón durante más de 150 años porque es barato, fiable y ampliamente disponible. Ahora se enfrenta a la competencia de materiales cementicios suplementarios como las cenizas volantes, la escoria y el humo de sílice, que pueden mezclarse con el OPC o reemplazar partes de él. Estos cementos mezclados reducen las emisiones de dióxido de carbono durante la producción y pueden mejorar la durabilidad en entornos agresivos, pero curan más lentamente y requieren diferentes prácticas en obra.