La asignatura Cemento y Hormigón, dentro de la memoria verifica del Máster en Ingeniería de Minas, forma parte del módulo de Tecnología Específica y de la materia Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica. Esta asignatura obligatoria, le corresponden tres créditos ECTS y se imparte en el segundo semestre del primer curso del Máster en Ingeniería de Minas.

Los alumnos de los grados previos de acceso al Master Universitarío en Ingeniería de Minas poseen conocimientos básicos sobre ciencia de materiales, por lo que se parte de unos conocimientos muy generales sobre materiales, en los que se fundamentarán los contenidos de esta asignatura.

El objetivo principal de esta materia es adquirír los conocimientos necesarios sobre el cemento y hormigón, ya que dentro del campo de la edificación, de la obra civil, la minería y la indústria, el hormigón como elemento estructural tiene un uso  generalizado y sigue siendo considerado de gran importancia.

No se exigen requisitos previos, pero se recomienda disponer de los conocimientos básicos relacionados con Ciencia y Tecnología de Materiales y la Tecnología Mineralúrgica.

El programa que se plantea en la asignatura de Cemento y Hormigón tiene como objetivo proporcionar al alumno una formación lo más íntegra posible dentro de dicho campo, uniendo la formación científica y tecnológica, con la dimensión práctica de los contenidos de la asignatura.  Se pretende capacitar a los alumnos para dar las respuestas idóneas a las cuestiones que se les planteen dentro del campo de actividad del Cemento y Hormigón.

Las competencias  de la asignatura “Cemento y Hormigón” se concretan del modo que sigue:

Resultados de aprendizaje.

Las competencias trabajadas en esta asignatura, darán lugar a los siguientes resultados del aprendizaje:

RA11.1: Identificar las propiedades de los cementos en función del uso y seleccionar los más apropiados para cada aplicación, desarrollado en base a las siguientes competencias (CB6, CB7, CB8, CB9, CB10, CG1, CG4, CG10, CG19, CT1, CT3, CT6, CT7, CT8, CT12, CT14, CT15, CT16, CT21).

RA11.2: Conocer las distintas etapas del proceso de fabricación del cemento portland y sus mecanismos físico-químicos, así como la influencia de las distintas variables de proceso en la operación de las instalaciones y en la calidad del clinker y del cemento y sus aspectos ambientales, desarrollado en base a las siguientes competencias (CB7, CB10, CG1, CG2, CG4, CG10, CG19, CE13, CT1, CT3, CT6, CT7, CT8, CT12, CT14, CT15, CT16, CT21).

RA11.3: Reconocer los distintos hormigones que se emplean en construcción, así como sus propiedades y usos. Resolver problemas de dosificación de hormigones. Selección del hormigón más apropiado en función de su uso, desarrollado en base a las siguientes competencias (CB7, CB10, CG1, CG2, CG4, CG10, CG19, CE13, CT1, CT3, CT6, CT7, CT8, CT12, CT14, CT15, CT16, CT21).

RA11.4: Conocer las distintas etapas del proceso de fabricación, transporte y puesta en obra del hormigón, así como la influencia de cada de ellas en su calidad, desarrollado en base a las siguientes competencias (CB7, CB10, CG1, CG2, CG4, CG10, CG19, CE13, CT1, CT3, CT6, CT7, CT8, CT12, CT14, CT15, CT16, CT21).

RA11.5: Identificar y comprender los distintos mecanismos físico-químicos que determinan la durabilidad, fabricación, transporte, puesta en obra, curado y protección del hormigón, desarrollado en base a las siguientes competencias (CB7, CB10, CG1, CG2, CG4, CG10, CG19, CE13, CT1, CT3, CT6, CT7, CT8, CT12, CT14, CT15, CT16, CT21).

RA11.6: Aplicación de la normativa de control y calidad de los cementos y hormigones, y comprensión de sus fundamentos, desarrollado en base a las siguientes competencias (CB7, CB10, CG1, CG2, CG4, CG10, CG19, CE13, CT1, CT3, CT6, CT7, CT8, CT12, CT14, CT15, CT16, CT21).

Los contenidos de la asignatura “Cemento y Hormigón” se han organizado con arreglo a los siguientes temas, que se desarrollarán en este mismo orden:

Clases expositivas y prácticas de aula.

1.- Cementos

Introducción. Definición de conglomerante. Hidraulicidad. Composición química del cemento portland y composición potencial. Componentes mayoritarios. Componentes minoritarios. Tipos de cementos. Adiciones. Reacción puzolánica.  Usos y aplicaciones de los cementos. Cementos aluminosos. Aluminosis.

2.- Cementos

Materias primas. Módulos y factor de saturación en cal. Dosificación. Procedimiento de fabricación del clínker de cemento portland. Molienda del cemento. Adiciones. Propiedades y ensayos. Hidratación del cemento portland.

3.‑ Hormigón.

Introducción. Generalidades. Componentes del hormigón. Áridos: propiedades. Distribución granulométrica de los áridos. Granulometrías óptimas y husos granulométricos. Propiedades del hormigón fresco y aditivos. Dosificación de hormigones: prescripciones generales, métodos basados en el contenido de cemento y métodos basados en la resistencia mecánica a compresión.

4.- Hormigón.

Fabricación: amasado, transporte y puesta en obra. Juntas de hormigonado. Influencia de las condiciones atmosféricas en el hormigonado. Curado y protección del hormigón. Control y propiedades del hormigón endurecido. Ensayos. Agresiones al hormigón. Corrosión de armaduras. Durabilidad del hormigón. Hormigones especiales.

5.- Prefabricados de hormigón.

Hormigón prefabricado. Ventajas de la prefabricación. Tipos de prefabricación. Ventajas e inconvenientes. Hormigón pretensado. Tipos de pretensado. Hormigón con armaduras pretesas. Hormigón con armaduras postesas. Efectos del pretensado. Ventajas e inconvenientes. Aceros para armaduras activas. Tipos de armaduras.

Prácticas de laboratorio.

1.‑Determinación de las resistencias mecánicas de un mortero de cemento. Resistencia a la flexión y resistencia a la compresión.

2.‑Determinación del tiempo de fraguado de una pasta de cemento de consistencia normal. Principio y final de fraguado. Acelerantes de fraguado. Ensayo de estabilidad en volumen de una pasta de cemento de consistencia normal. Efecto de la cal y la magnesia.

3.- Dosificación de las materias primas para la fabricación de Clinker. Simulación del proceso de fabricación de cemento en el laboratorio.

4.‑ Medida de la consistencia del hormigón. Ensayo del cono Abrams. Plastificantes y superplastificantes.

5.- Distribución granulométrica de los áridos. Husos granulométricos recomendados.

6.- Dosificación de hormigones. Manejo de software específico.

En función de la disponibilidad y con carácter voluntario se podrán realizar dos visitas a instalaciones industriales relacionadas con los contenidos impartidos en la asignatura:

1.- Visita a una fábrica productora de cemento portland gris.

2.- Visita a una planta de producción de hormigón preparado.

Se trata de uno de los apartados más importantes para que el documento final sea realmente una “guía docente”. Aquí deben detallarse la metodología que será empleada para alcanzar los resultados de aprendizaje, junto con el plan de trabajo que tanto el equipo docente como los estudiantes van a desarrollar durante el curso. Por tanto, no se trata sólo de indicar las modalidades organizativas y los métodos docentes que se van a emplear sino de efectuar una planificación temporal en la que se contemplen el conjunto de actividades que serán realizadas.

De nuevo, las metodologías a emplear deben ser coherentes con las recogidas en la memoria de verificación para el módulo y/o materia a la que pertenece la asignatura.  El cambio conceptual que supone la utilización de los créditos europeos debe quedar aquí plasmado mediante la especificación del volumen de trabajo detallado (medido en horas de estudiante) que se estima que será necesario. Si bien es conveniente entrar en un mayor grado de detalle (ver tablas más abajo), la distribución de horas y actividades deben ser coherentes con las establecidas en la memoria de verificación para el módulo y/o materia al que pertenece la asignatura.

Con objeto de facilitar y racionalizar la organización docente de la Universidad y de la asignatura, se ha realizado la distribución de sus contenidos con arreglo a la siguiente tipología actividades formativas y de modalidades docentes:

Para cada una de ellas debe preverse el número de horas requerido o estimado en función del número total de créditos europeos de la asignatura.

En las clases expositivas teóricas se expondrán, tanto globalmente como con detalle, los contenidos del programa. Dichas clases se complementarán con la realización de ejercicios prácticos y con las clases prácticas de laboratorio.

Las clases expositivas teóricas se impartirán en el aula y  comprenden cinco  bloques temáticos (1-5). La segunda parte de la asignatura posee una dimensión práctica, en estas clases, también en el aula,  se resolverán problemas prácticos relacionados con las clases teóricas. En ellas la metodología será dinámica, facilitando la relación de las clases teóricas con su dimensión práctica. Las prácticas de laboratorio se centrarán en la realización de ensayos en el laboratorio. Se desarrollarán paralelamente a la teoría y los problemas.

Las técnicas docentes que se emplearán serán: proyección de power-point, la pizarra (clásica o digital),  proyecciones de videos, etc.

En la tabla 1 se muestran los temas en los que se ha dividido la asignatura “Cemento y hormigón” distribuidos temporalmente de acuerdo a las modalidades docentes citadas anteriormente. Esta organización docente recoge también el orden de impartición de los diferentes temas que componen la asignatura. La tabla 2 da cuenta de la distribución horaria de la asignatura entre las diferentes modalidades docentes mencionadas.

Tabla 1. Distribución de los contenidos de la asignatura

Tabla 2. Reparto horario entre las diferentes modalidades docentes

De forma excepcional, si las condiciones sanitarias lo requieren, se podrán incluir actividades de docencia no presencial. En cuyo caso, se informará al estudiantado de los cambios efectuados.

La valoración del aprendizaje de los estudiantes se realizará mediante un sistema combinado de exámenes de carácter teórico o práctico, ejercicios, trabajos y exposiciones desarrolladas durante el curso, informes o exámenes sobre prácticas y la participación activa del alumno en el desarrollo de la asignatura.

Tomando como base los sistemas de evaluación propuestos en la tabla, así como las ponderaciones mínima y máxima, la calificación final del alumno será:

                                                                       NFINAL = 0.75N1 + 0.25N4

siendo:

N1= Calificación final del estudiante, en base 10, correspondiente a las pruebas escritas.

N4= Calificación final del estudiante, en base 10,  correspondiente a los informes/Memorias de prácticas.

La calificación de cada estudiante no podrá ser inferior al 35 % de su valor máximo en cada uno de los aspectos contemplados.

Tanto en la evaluación en la convocatoria ordinaria como extraordinaria se seguirán los mismos criterios, establecidos anteriormente. No obstante, será requisito necesario la asistencia a las prácticas y la entrega del informe correspondiente.

Los estudiantes sometidos al régimen de evaluación diferenciada serán evaluados mediante un examen escrito final sobre los contenidos teóricos y prácticos explicados en las clases expositivas, prácticas de aula y prácticas de laboratorio.

«Este mecanismo de evaluación diferenciada podrá ser sustituido por otro mecanismo de evaluación, específico para cada alumno, en virtud del artículo 7 del Reglamento de evaluación de la Universidad de Oviedo.» 

En todas las pruebas escritas se penalizará la sintaxis o la ortografía incorrecta.

Como material fundamental del curso se utilizarán apuntes elaborados por el profesor de la asignatura, los cuales recogen los contenidos esenciales de la misma. En aquellos temas en que sea posible se utilizará un conjunto de ejercicios o problemas disponible con sus soluciones, para ayudar a comprender o a reafirmar la teoría. Parte de los problemas se desarrollarán en las clases prácticas de aula y otra parte deberá ser resuelta a lo largo del curso por los estudiantes y formará parte de su trabajo individual. También existirán unos guiones de las prácticas de laboratorio, que serán cubiertos y trabajados individualmente por cada alumno y entregados al profesor para su revisión y calificación.

Todo el material anterior estará disponible para los alumnos en el Campus Virtual de la asignatura. Además el material expuesto en clase por el profesor también estará a disposición de los alumnos en dicha página web.

Para profundizar sus conocimientos los alumnos podrán hacer uso de los libros especializados que se exponen a continuación:

BIBLIOGRAFIA.

1.- Portland Cement: composition, production and properties.

G.C. Bye.

Pergamon Press, 1983

2.- Cement Chemistry.

H.F.W. Taylor

Academic Press, 1990

3.- The Chemistry of Cement and Concrete.

F.M. Lea

Edward Arnold. London (1970), Reprinted 1988

4.- Manual Tecnológico del Cemento.

Walter H. Duda

Editores Técnicos Asociados, S.A. Barcelona.  1977

5.- Prontuario del Cemento.

Labahn y Kohlhaas

Editores Técnicos Asociados, S.A. Barcelona. 1985

6.- Structure and Performance of Cements.

Edited by P. Barnes.

Applied Science Publishers. 1983.

7.- El Cemento Portland y otros aglomerantes

F. Gomá

Editores Técnicos Asociados, Barcelona, 1979.

8.- Hormigón.

Manuel Fernández Canovás.

Servicio de Publicaciones R.O.P. E.T.S. Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. Madrid.

9.- Materiales para la Ingeniería Civil

Michael S. Mamlouk, John P. Zaniewski

Ed. Pearson. Prentice Hall, 2009

10.- Hormigones y morteros

Manuel Bustillo Revuelta

Fueyo Editores, Madrid 2008

11.- Concrete: Structure, properties and materials

P. Kumar Mehta, Paulo J.M. Monteiro

Prentice Hall, 1993

12.- La durabilité des bétons

Jacques Baron, Jean-Pierre Ollivier

L’ École Nationale des Presses, Ponts et Chaussées, 1992

13.- Le Beton Hydraulique. Connaissance et pratique

Jacques Baron, Raymond Sauterey

L’ École Nationale des Presses, Ponts et Chaussées, 1992

14.- Manual de problemas de dosificación de hormigones (I)

Ceferino Pérez Val, Aitor Martín de la Fuente, Ángel Rodríguez Sáiz, Verónica Calderón Carpintero

Servicio de Publicaciones e Imagen Institucional. Universidad de Burgos, 2012

15.- High-Performance Concrete

P.-C.Aïtcin. Université de Sherbrooke, Québec, Canada.

E & FN Spon, 1998

16.- Apuntes de la asignatura. Página WEB: http://www6.uniovi.es/usr/fblanco