Determinación del tipo y contenido de sulfato óptimo en la ... del tipo y contenido de...Determinación del tipo y contenido de sulfato óptimo en la molienda de cemento Caracterización

FICEM APCAPSao Pablo (Brasil) Septiembre de 2011

Determinación del tipo y contenido de sulfato óptimo en la molienda de cemento.

María Fernanda Díaz BurbanoInvestigación y Desarrollo – MaterialesCementos Argos [email protected]

¿Cómo calculamos el tipo y contenido de sulfato óptimo?

Determinación del tipo y contenido de sulfato óptimo en la molienda de cemento2

Contenido

1. Justificación

Determinación del tipo y contenido de sulfato óptimo en la molienda de cemento

2. Objetivos

3. Evaluación técnica

3

4. Análisistécnico-económico

Contenido


2. Objetivos



1. Justificación

4


Justificación

5

R

C3S63.20

48.88

C2S31.70

11.11

C3A cúbica1.10

2.61

C3A Ortor1.70

0.00

C4AF0.20

0.00

MgO0.00

0.20

CaO

0.100.20

SiO20.00

0.32

K2SO4

0.000.00

CaCO3

0.0023.24

CaSO4

0.000.00

CaSO4.1/2H2O0.00

4.09

CaSO4.2H2O1.30

5.38

Análisis

Mineralógico

(%)

TN + 5%

Yeso 4


Justificación

6

R

C3S63.20

48.88

C2S31.70

11.11

C3A cúbica1.10

2.61

C3A Ortor1.70

0.00

C4AF0.20

0.00

MgO0.00

0.20

CaO

0.100.20

SiO20.00

0.32

K2SO4

0.000.00

CaCO3

0.0023.24

CaSO4

0.000.00

CaSO4.1/2H2O0.00

4.09

CaSO4.2H2O1.30

5.38

Análisis

Mineralógico

(%)

TN + 5%

Yeso 4

¿Contenido de sulfato?

¿Tipo de sulfato?

Agotamiento de sulfatos


Justificación

7

R

C3S63.20

48.88

C2S31.70

11.11

C3A cúbica1.10

2.61

C3A Ortor1.70

0.00

C4AF0.20

0.00

MgO0.00

0.20

CaO

0.100.20

SiO20.00

0.32

K2SO4

0.000.00

CaCO3

0.0023.24

CaSO4

0.000.00

CaSO4.1/2H2O0.00

4.09

CaSO4.2H2O1.30

5.38

Análisis

Mineralógico

(%)

TN + 5%

Yeso 4

R

C3S 63.20 48.88C2S 31.70 11.11C3A cúbica 1.10 2.61C3A Ortor 1.70 0.00C4AF 0.20 0.00MgO 0.00 0.20CaO 0.10 0.20SiO2 0.00 0.32K2SO4 0.00 0.00CaCO3 0.00 23.24CaSO4 0.00 0.00CaSO4.1/2H2O 0.00 4.09CaSO4.2H2O 1.30 5.38

Análisis Mineralógico

(%)

TN + 5% Yeso 4

Contenido


2. Objetivos



1. Justificación

8


Objetivos

Determinar tipo y contenido de

sulfato

Mejorar el rendimiento del sulfato.

Controlar la hidratación (fraguado).

Evitar patologías en obra.

9

Contenido


2. Objetivos



1. Justificación

10


Evaluación técnica

11

Producción de cemento con Yeso 1, 2, 3, 4

+ 7% Yeso 1+ 7% Yeso 2+ 7% Yeso 3+ 7% Yeso 4

12


Microcalorimetría

13

El Yeso 4 logra un mejor control de la hidratación

Dosificación con Yeso 4

Determinación del tipo y contenido de sulfato óptimo en la molienda de cemento14

8% del Yeso 4 logra el mejor control de la hidratación

9% de Yeso 4, saturación de sulfatos


Caracterización de Yesos (Termogravimetría)Yeso 3Yeso 1Yeso 2Yeso 4

Solubilidad:¿Anhidrita soluble > Hemihidrato > Dihidrato > Anhidrita insoluble?

O¿Hemihidrado > Anhidrita soluble > Dihidrato > Anhidrita insoluble?

15


Caracterización de Yesos (DRX) Yeso 2

Yeso 3 Yeso 4

16

Yeso 1

¿Solubilidad del dihidrato?

¿Y la solubilidad de la anhidrita?


Caracterización de Yesos (Solubilidad)

Tenga en cuenta:

El contenido y la solubilidad del sulfato.

17

Lectura 1 Lectura 2 Lectura 3 Promedio

Yeso 4 SO4¯² 1788.65 1788.73 1788.66 1788.68

Yeso 1 SO4¯² 1610.33 1610.45 1610.70 1610.49

Yeso 2 SO4¯² 1028.37 1028.36 1028.57 1028.43

Yeso 3 SO4¯² 987.44 987.70 987.32 987.49

Concentración [mg/L]AniónMuestra

Contenido


2. Objetivos



1. Justificación

18


Resultados logrados: Hidratación del cemento

19

ANTES:Agotamiento de sulfatos.Problemas de rápido fraguado.Alto calor de hidratación.

DESPUÉSHidratación controlada.Disminución del calor de hidratación.


Resultados logrados: Retracción química (ASTM C1608)

20

DESPUÉS:Disminución de Retracción química.Durabilidad en obras.

ANTES:Retracción química en obra: Problemas de fisuramiento.


Resultados logrados: Costos

21

ANTES: Mayor adición de sulfato para controlar la hidratación:

10% Yeso 3

10% Yeso 3

DESPUÉS:Disminución de la adición de sulfato para controlar la hidratación: Rendimiento del sulfato.

8% Yeso 4

Ahorro del 2% en Yeso

8% Yeso 4


Resultados logrados: Formulación Cemento para piscinas

• Cemento de hidratación controlada.

• Cemento con mínima retracción química.

22


Conclusiones

23

El contenido y solubilidad del sulfato en el cemento es favorable para el control efectivo de la hidratación.

La cinética de la reacción de hidratación es sensible a la solubilidad de sulfato: tiempos de fraguado .

El balance de sulfato en el cemento permitió controlar los productos de hidratación y evitar o mitigar patologías en obras (inconformidad con el producto -reclamos cliente).

La determinación del sulfato óptimo mejora el rendimientodel sulfato en la molienda de cemento: Calidad de producto –Posible disminución de costos.

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