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

Transcripción

1 Determinación del tipo y contenido de sulfato óptimo en la molienda de cemento. María Fernanda Díaz Burbano Investigación y Desarrollo Materiales Cementos Argos S.A. mdiazb@argos.com.co FICEM APCAP Sao Pablo (Brasil) Septiembre de 2011

2 Cómo calculamos el tipo y contenido de sulfato óptimo? 2

3 Contenido 1. Justificación 2. Objetivos 3. Evaluación técnica 4. Análisis técnico-económico 3

4 Contenido 1. Justificación 2. Objetivos 3. Evaluación técnica 4. Análisis técnico-económico 4

5 R TN + 5% Yeso 4 Justificación Análisis Mineralógico (%) C3S C2S C3A cúbica C3A Ortor C4AF MgO CaO SiO K2SO CaCO CaSO CaSO4.1/2H2O CaSO4.2H2O

6 R TN + 5% Yeso 4 6 Justificación C3S C2S C3A cúbica C3A Ortor C4AF MgO CaO SiO K2SO CaCO CaSO CaSO4.1/2H2O CaSO4.2H2O Agotamiento de sulfatos Contenido de sulfato? Análisis Mineralógico (%) Tipo de sulfato?

7 R TN + 5% Yeso 4 Justificación Análisis Mineralógico (%) R TN + 5% Yeso 4 Análisis Mineralógico (%) C3S C2S C3A cúbica C3A Ortor C4AF MgO CaO SiO K2SO CaCO CaSO CaSO4.1/2H2O CaSO4.2H2O C3S C2S C3A cúbica C3A Ortor C4AF MgO CaO SiO K2SO CaCO CaSO CaSO4.1/2H2O CaSO4.2H2O

8 Contenido 1. Justificación 2. Objetivos 3. Evaluación técnica 4. Análisis técnico-económico 8

9 Objetivos Determinar tipo y contenido de sulfato Mejorar el rendimiento del sulfato. Controlar la hidratación (fraguado). Evitar patologías en obra. 9

10 Contenido 1. Justificación 2. Objetivos 3. Evaluación técnica 4. Análisis técnico-económico 10

11 Evaluación técnica 11

12 Producción de cemento con Yeso 1, 2, 3, 4 + 7% Yeso 1 + 7% Yeso 2 + 7% Yeso 3 + 7% Yeso 4 12

13 Microcalorimetría El Yeso 4 logra un mejor control de la hidratación 13

14 Dosificación con Yeso 4 8% del Yeso 4 logra el mejor control de la hidratación 9% de Yeso 4, saturación de sulfatos 14

15 Caracterización de Yesos (Termogravimetría) Yeso 3 Yeso 1 Yeso 2 Yeso 4 Solubilidad: Anhidrita soluble > Hemihidrato > Dihidrato > Anhidrita insoluble? O Hemihidrado > Anhidrita soluble > Dihidrato > Anhidrita insoluble? 15

16 Caracterización de Yesos (DRX) Yeso 1 Yeso 2 Y la solubilidad de la anhidrita? Yeso 3 Yeso 4 Solubilidad del dihidrato? 16

17 Caracterización de Yesos (Solubilidad) Muestra Anión Concentración [mg/l] Lectura 1 Lectura 2 Lectura 3 Promedio Yeso 4 SO4 ² Yeso 1 SO4 ² Yeso 2 SO4 ² Yeso 3 SO4 ² Tenga en cuenta: El contenido y la solubilidad del sulfato. 17

18 Contenido 1. Justificación 2. Objetivos 3. Evaluación técnica 4. Análisis técnico-económico 18

19 Resultados logrados: Hidratación del cemento ANTES: Agotamiento de sulfatos. Problemas de rápido fraguado. Alto calor de hidratación. DESPUÉS Hidratación controlada. Disminución del calor de hidratación. 19

20 Resultados logrados: Retracción química (ASTM C1608) ANTES: Retracción química en obra: Problemas de fisuramiento. DESPUÉS: Disminución de Retracción química. Durabilidad en obras. 20

21 Resultados logrados: Costos 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 8% Yeso 4 Ahorro del 2% en Yeso 21

22 Resultados logrados: Formulación Cemento para piscinas Cemento de hidratación controlada. Cemento con mínima retracción química. 22

23 Conclusiones El contenido y solubilidad del sulfato en el cemento es favorable para el control efectivo de la hidratación. 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 cinética de la reacción de hidratación es sensible a la solubilidad de sulfato: tiempos de fraguado. La determinación del sulfato óptimo mejora el rendimiento del sulfato en la molienda de cemento: Calidad de producto Posible disminución de costos. 23

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