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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
Determinación del tipo y contenido de sulfato óptimo en la molienda de cemento
2. Objetivos
4. Análisistécnico-económico
3. Evaluación técnica
1. Justificación
4
Determinación del tipo y contenido de sulfato óptimo en la molienda de cemento
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
Determinación del tipo y contenido de sulfato óptimo en la molienda de cemento
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
Determinación del tipo y contenido de sulfato óptimo en la molienda de cemento
Justificación
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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
Determinación del tipo y contenido de sulfato óptimo en la molienda de cemento
2. Objetivos
4. Análisistécnico-económico
3. Evaluación técnica
1. Justificación
8
Determinación del tipo y contenido de sulfato óptimo en la molienda de cemento
Objetivos
Determinar tipo y contenido de
sulfato
Mejorar el rendimiento del sulfato.
Controlar la hidratación (fraguado).
Evitar patologías en obra.
9
Contenido
Determinación del tipo y contenido de sulfato óptimo en la molienda de cemento
2. Objetivos
4. Análisistécnico-económico
3. Evaluación técnica
1. Justificación
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Determinación del tipo y contenido de sulfato óptimo en la molienda de cemento
Evaluación técnica
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Producción de cemento con Yeso 1, 2, 3, 4
+ 7% Yeso 1+ 7% Yeso 2+ 7% Yeso 3+ 7% Yeso 4
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Determinación del tipo y contenido de sulfato óptimo en la molienda de cemento
Microcalorimetría
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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
Determinación del tipo y contenido de sulfato óptimo en la molienda de cemento
Caracterización de Yesos (Termogravimetría)Yeso 3Yeso 1Yeso 2Yeso 4
Solubilidad:¿Anhidrita soluble > Hemihidrato > Dihidrato > Anhidrita insoluble?
O¿Hemihidrado > Anhidrita soluble > Dihidrato > Anhidrita insoluble?
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Determinación del tipo y contenido de sulfato óptimo en la molienda de cemento
Caracterización de Yesos (DRX) Yeso 2
Yeso 3 Yeso 4
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Yeso 1
¿Solubilidad del dihidrato?
¿Y la solubilidad de la anhidrita?
Determinación del tipo y contenido de sulfato óptimo en la molienda de cemento
Caracterización de Yesos (Solubilidad)
Tenga en cuenta:
El contenido y la solubilidad del sulfato.
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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
Determinación del tipo y contenido de sulfato óptimo en la molienda de cemento
2. Objetivos
4. Análisistécnico-económico
3. Evaluación técnica
1. Justificación
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Determinación del tipo y contenido de sulfato óptimo en la molienda de cemento
Resultados logrados: Hidratación del cemento
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ANTES:Agotamiento de sulfatos.Problemas de rápido fraguado.Alto calor de hidratación.
DESPUÉSHidratación controlada.Disminución del calor de hidratación.
Determinación del tipo y contenido de sulfato óptimo en la molienda de cemento
Resultados logrados: Retracción química (ASTM C1608)
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DESPUÉS:Disminución de Retracción química.Durabilidad en obras.
ANTES:Retracción química en obra: Problemas de fisuramiento.
Determinación del tipo y contenido de sulfato óptimo en la molienda de cemento
Resultados logrados: Costos
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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
Determinación del tipo y contenido de sulfato óptimo en la molienda de cemento
Resultados logrados: Formulación Cemento para piscinas
• Cemento de hidratación controlada.
• Cemento con mínima retracción química.
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Determinación del tipo y contenido de sulfato óptimo en la molienda de cemento
Conclusiones
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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.