# Cemento Portland > El aglomerante que fragua bajo el agua - Fecha: 1824 - Época: Era industrial - Ámbito: [Construcción y ciudades](https://lastcodex.org/es/domains/building/) - Etapa: IV (Ciencia e industria) - Dificultad: 4/5 - URL: https://lastcodex.org/es/inventions/portland-cement/ El cemento Portland es caliza y arcilla cocidas juntas a unos 1450 °C hasta formar nódulos duros, el clínker, que luego se muelen con un poco de yeso. Con agua endurece por una reacción química, incluso sumergido, y unido a arena y grava da el hormigón, el material de construcción más usado del mundo. ![Cemento Portland · El aglomerante que fragua bajo el agua](https://lastcodex.org/_astro/plate.C3lTA59h_21VoXP.webp) ## Leyenda 1. Caliza y arcilla trituradas 2. Horno rotatorio, llama en el extremo bajo 3. Nódulos de clínker 4. Molino: clínker con un poco de yeso 5. Arena, grava y agua para la mezcla 6. Encofrado de madera con hormigón fresco ## Qué es El cemento Portland es un polvo gris: caliza y arcilla cocidas hasta fundirse en parte en terrones duros, el clínker, que después se muele con un poco de yeso. Con agua forma una pasta que se endurece en pocas horas y sigue ganando dureza durante semanas. Es un aglomerante hidráulico: endurece al reaccionar con el agua, tanto en una zanja húmeda como bajo el mar. El mortero de cal aérea, en cambio, endurece despacio por carbonatación, en contacto con el aire. El hormigón romano resistía el agua gracias a la puzolana, una ceniza volcánica cuya sílice reacciona con la cal apagada. En el cemento Portland, la cal y la sílice de la arcilla ya se han combinado en el horno: el polvo solo necesita agua, y llega a ser mucho más resistente. Mezclado con arena y grava da el hormigón: estos áridos ocupan la mayor parte del volumen y el cemento los pega entre sí. ## Cómo funciona ![Nódulos redondeados de clínker gris oscuro, algunos partidos, junto a trozos blancos de yeso y un montoncito de polvo gris](https://lastcodex.org/_astro/v1.tHsbFK7e_Z15ghT8.webp) _El clínker al salir del horno; molido con un poco de yeso, se convierte en cemento._ **La cocción.** El crudo suele llevar unas cuatro quintas partes de caliza, con arcilla o pizarra que aportan sílice, alúmina y óxido de hierro. En el horno, la caliza pierde su dióxido de carbono y se convierte en cal viva, que luego se combina con los minerales de la arcilla. Hacia los 1450 °C, parte de la carga se funde y el resto se sinteriza en nódulos oscuros. Un clínker típico contiene alrededor de un 55 % de alita y un 20 % de belita, dos silicatos de calcio; la alita solo se forma con una cocción intensa, por encima de unos 1300 °C. Después el clínker se enfría rápidamente. **La molienda.** El clínker se muele muy fino con alrededor de un 5 % de yeso, que impide que su aluminato endurezca la pasta a los pocos minutos de amasarla. **El fraguado.** En el agua, la alita y la belita forman silicatos de calcio hidratados, un gel poco cristalino que crece desde cada grano y los une entre sí, liberando hidróxido de calcio y calor. La alita da la resistencia de los primeros días; la belita, la que llega después de la primera semana. **Agua y resistencia.** El agua sobrante deja poros, y los poros debilitan el hormigón. En 1918, Duff Abrams, en el Lewis Institute de Chicago, demostró que la resistencia depende sobre todo de la relación entre agua y cemento; la mayoría de las mezclas está entre 0,4 y 0,6 en masa. Un hormigón que se seca pronto deja de reaccionar; en algunos ensayos solo alcanzó la mitad, más o menos, de la resistencia de uno mantenido húmedo. ## Cómo construirlo El clínker exige un horno industrial, pero el cemento en saco, dentro de su fecha de caducidad, puede amasarse a mano sobre un tablero para la zapata de un poste o una pequeña losa de jardín. Todo lo que sostenga un edificio o un vehículo necesita el proyecto de un ingeniero. **El encofrado.** Para una losa, excave hasta suelo firme, compacte una capa de grava gruesa y coloque tablas de canto alrededor, sujetas por fuera con estacas, con el borde superior nivelado y la cara interior aceitada. Para una zapata, el propio hoyo sirve de molde. ![Hormigón amasado a mano sobre un tablero: un montón de arena, grava y cemento con un cráter de agua arriba, una pala y un cubo](https://lastcodex.org/_astro/v2.B79AxL8V_Z20ubEb.webp) _El agua va a un cráter abierto en la mezcla seca, que se vuelca desde los bordes._ **Mezclar en seco y añadir poca agua.** Una regla habitual es un cubo de cemento por dos de arena para hormigón y tres de grava lavada de hasta 20 mm. Remueva el montón seco hasta que tenga un gris uniforme, vierta agua en un cráter y eche dentro con la pala la mezcla seca de los bordes, poco a poco. Una relación de 0,5 equivale a unos 12,5 litros por saco de 25 kg, contando el agua que ya trae la arena húmeda. Pare cuando la mezcla esté húmeda por igual y lo bastante blanda para llenar el encofrado y compactarse, sin dejar de mantener su forma en la pala: el agua de más la hace más fácil de colocar, pero deja el hormigón endurecido más débil. **Verter, compactar y mantener húmedo.** Llene el encofrado por capas, picando cada una con una varilla y golpeando las tablas para sacar el aire; enrase la superficie con un listón. Proteja el hormigón fresco del sol y del viento mientras trabaja. Cuando la superficie ya no se marque, manténgala húmeda bajo un plástico o una arpillera mojada durante al menos 7 días, más si hace fresco, y protéjala de las heladas. **Probar un cubo.** Llene con la misma amasada uno o dos moldes aceitados de 10 cm de lado interior, en dos capas picadas con varilla, y cúrelos bajo la misma arpillera húmeda que la losa. Un laboratorio de ensayos rompe estos cubos en una prensa a los 7 y a los 28 días e indica su resistencia: así se controla el hormigón en obra. Romper un cubo con una maceta dice poco y lanza esquirlas y polvo. > **Seguridad.** El cemento fresco es muy alcalino. Atrapado contra la piel dentro de un guante o una bota, puede causar quemaduras químicas graves. Use guantes impermeables, manga larga, el pantalón por encima de las botas y gafas de protección. Lave enseguida la piel manchada; si entra en los ojos, enjuáguelos con abundante agua limpia durante al menos 15 minutos y busque atención médica. El polvo irrita los pulmones: vacíe los sacos al aire libre, de espaldas al viento y con mascarilla FFP3. Cortar hormigón endurecido levanta polvo de sílice: use una sierra con aporte de agua y una mascarilla FFP3 con ajuste comprobado. Un saco pesa 25 kg: levántelo doblando las rodillas, o entre dos. ## Historia y evolución ![El faro de piedra de Smeaton sobre su roca en el mar, abierto para mostrar estancias unidas por escaleras de mano bajo una linterna de velas, con un anillo de piedras de cola de milano dibujado al lado](https://lastcodex.org/_astro/v3.BHdE-L7r_1EV5yM.webp) _La torre de Smeaton en Eddystone, 1759: piedras de cola de milano en un mortero que fragua en agua de mar._ En 1756, el ingeniero inglés John Smeaton, encargado de reconstruir el faro de Eddystone frente a Plymouth, probó cales para dar con un mortero que fraguara entre dos mareas. Las mejores procedían de caliza con arcilla; levantó la torre con cal hidráulica y puzolana. En Francia, en 1817-1818, Louis Vicat mostró cómo la arcilla permite a la cal fraguar bajo el agua y fabricó una cal hidráulica artificial con creta y arcilla, para un puente en Souillac. El 21 de octubre de 1824, Joseph Aspdin, albañil de Leeds, patentó una piedra artificial «que llamo cemento Portland», por la piedra clara de Portland, en Dorset. Su producto probablemente estaba demasiado poco cocido para contar hoy como cemento Portland. En la década de 1840, su hijo William e Isaac Charles Johnson, ambos cerca de Londres, cocieron la mezcla hasta el clínker, que los fabricantes anteriores desechaban por recocido; los dos se atribuyeron el hallazgo. Esta lámina conserva 1824, el año del nombre. Frederick Ransome patentó un horno rotatorio en 1885. Sus ensayos en Inglaterra fracasaron, pero en 1890 uno de este tipo, alimentado con petróleo, funcionaba en Pensilvania, y estos hornos pronto sustituyeron a los fijos. En 2018, según Chatham House, el mundo producía más de 4000 millones de toneladas de cemento al año, y esa fabricación emitía cerca del 8 % del CO₂ mundial. Más de la mitad salía de la propia caliza, que libera su dióxido de carbono en el horno. Los fabricantes sustituyen parte del clínker por escoria, cenizas volantes, arcilla calcinada o caliza para reducir esa parte. ## Cifras clave - Temperatura del horno: Unos 1450 °C - Yeso: Alrededor del 5 %, molido con el clínker - Dosificación habitual a mano: 1 parte de cemento, 2 de arena y 3 de grava en volumen - Relación agua/cemento: Normalmente de 0,4 a 0,6 en masa - Producción mundial: Más de 4000 millones de toneladas al año, cerca del 8 % de las emisiones mundiales de CO₂ (2018) ## Requiere - [Cal y mortero de cal](https://lastcodex.org/es/inventions/lime-mortar/): Piedra cocida que vuelve a ser piedra (hace 10.000 años) - [Hormigón romano](https://lastcodex.org/es/inventions/roman-concrete/): Cal, ceniza volcánica y cascotes (h. 200 a. C.) - [Medidas y patrones](https://lastcodex.org/es/inventions/measures-and-standards/): El codo, la balanza y el metro (h. 3000 a. C.) ## Conduce a - [Hormigón armado](https://lastcodex.org/es/inventions/reinforced-concrete/): Acero a tracción, hormigón a compresión (h. 1848) ## Fuentes - [About cement](https://www.cementkilns.co.uk/cement.html), Cement Kilns (D. Moore), history of the British cement industry - [Aspdin's 1824 patent](https://cementkilns.co.uk/cemkilndoc008.html), Cement Kilns (D. Moore) - [Early rotary kilns](https://cementkilns.co.uk/early_rotary_kilns.html), Cement Kilns (D. Moore) - [Hard-Headed Man (M. Rinde, 2015)](https://www.sciencehistory.org/stories/magazine/hard-headed-man/), Science History Institute, Distillations - [Aberthaw Lime and Cement Works, Rhoose (listing record 83144)](https://britishlistedbuildings.co.uk/300083144-aberthaw-lime-and-cement-works-rhoose), Cadw, via British Listed Buildings - [Louis Vicat](https://225.polytechnique.fr/en/225-stories/louis-vicat.html), École polytechnique - [Making Concrete Change: Innovation in Low-carbon Cement and Concrete (Lehne & Preston, 2018)](https://www.chathamhouse.org/sites/default/files/publications/2018-06-13-making-concrete-change-cement-lehne-preston-final.pdf), Chatham House - [Global CO2 emissions from cement production, 1928–2018 (R. M. Andrew, 2019)](https://essd.copernicus.org/articles/11/1675/2019/), Earth System Science Data - [Composition of cement](https://www.engr.psu.edu/ce/courses/ce584/concrete/library/construction/curing/composition%20of%20cement.htm), Penn State College of Engineering - [Curing concrete: normal, hot and cold weather](https://www.engr.psu.edu/ce/courses/ce584/concrete/library/construction/curing/curing.html), Penn State College of Engineering - [Water-cement ratio of concrete](https://www.globalgilson.com/blog/water-cement-ratio-of-concrete), Gilson Company - [Properties of concrete](https://www.ce.memphis.edu/1101/notes/concrete/section_3_properties.html), University of Memphis, Civil Engineering - [Cement](https://www.hse.gov.uk/construction/healthrisks/hazardous-substances/cement.htm), Health and Safety Executive - [Cutting paving blocks, kerbs and flags](https://www.hse.gov.uk/construction/healthrisks/hazardous-substances/cutting-paving-blocks-kerbs-and-flags.htm), Health and Safety Executive - [Cement hydration](https://www.mc-bauchemie.com/mcpedia/cement-hydration), MC-Bauchemie, MCpedia Datos verificados el 2026-10-14. --- The Last Codex · https://lastcodex.org/es/inventions/portland-cement/ · © The Last Codex. Textos, láminas y figuras: CC BY-NC-ND 4.0.