Determinación del tipo y contenido de sulfato óptimo \(MFDB

Transcripción

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.
[email protected]
FICEM APCAP
Sao Pablo (Brasil)
Septiembre de 2011
¿Cómo calculamos el tipo y contenido de sulfato óptimo?
2
Determinación del tipo y contenido de sulfato óptimo en la molienda de cemento
Contenido
1. Justificación
2. Objetivos
3. Evaluación técnica
4. Análisis
técnico-económico
3
Contenido
1. Justificación
2. Objetivos
4. Análisis
técnico-económico
4
Justificación
is
Anális
o
ó
al gic
Miner
(% )
R
%
TN + 5
4
Yeso
48.88
63.20
11.11
0
.7
31
2.61
C 3S
0
.1
1
0.00
C 2S
a
ic
0
b
.7
ú
1
c
0.00
C 3A
rtor
.20
0
O
3
A
0.20
C
0
.0
0
F
0.20
C4A
0
.1
0
0.32
MgO
.00
0
O
a
0.00
C
0
.0
0
2
23.24
SiO
0
4
.0
0
0.00
K2 S O
0
3
0
.
0
O
C
4.09
Ca
0
4
.0
0
O
5.38
C aS
H2O
/2
0
.1
4
.3
1
CaSO H2O
4.2
O
S
Ca
5
Justificación
Agotamiento de sulfatos
¿Contenido de sulfato?
sis
Análi
o
¿Tipo de sulfato?
alógic
Miner
R
%
TN + 5
4
Yeso
48.88
63.20
11.11
0
.7
31
2.61
C 3S
0
.1
1
0.00
C 2S
a
ic
0
b
.7
ú
1
c
0.00
C 3A
rtor
.20
0
O
3
A
0.20
C
0
.0
0
F
0.20
C4A
0
.1
0
0.32
MgO
.00
0
O
a
0.00
C
0
.0
0
2
23.24
SiO
0
4
.0
0
0.00
K2 S O
0
3
0
.
0
O
C
4.09
Ca
0
4
.0
0
O
5.38
C aS
H2O
/2
0
.1
4
.3
1
CaSO H2O
4.2
O
S
Ca
(% )
6
Justificación
Análisis
Mineralógico
(% )
C3S
C2S
C3A cúbica
C3A Ortor
C4AF
MgO
CaO
SiO2
K2SO4
CaCO3
CaSO4
CaSO4.1/2H2O
CaSO4.2H2O
R
63.20
31.70
1.10
1.70
0.20
0.00
0.10
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
1.30
TN + 5%
Yeso 4
48.88
11.11
2.61
0.00
0.00
%
TN + 5
R
4
Yeso
0.20 Anáralilsóisgico
48.88
Mine
)
.20
3
%
(
6
0.20
11.11
0
.7
31
2.61
CS
0
.1
1
0.32C S úbica
0.00
0
.7
1
c
0.00
CA
0.20
0.00 C A Ortor
0.20
0
.0
0
F
0.20
CA
0
.1
0
23.24 MgO
0.32
.00
0
O
a
0.00
0.00
0.00 CSiO2
23.24
0
.0
0
SO
0.00
4.09 KCaCO
0.00
4.09
0
.0
0
O
S
5.38
5.38 CCaaSO .1/2HOO 1.30
3
2
3
3
4
2
4
3
4
4.2
C aS O
7
2
4
H2
Contenido
1. Justificación
2. Objetivos
4. Análisis
técnico-económico
8
Objetivos
Determinar tipo y
contenido de
sulfato
Mejorar el rendimiento
del sulfato.
9
Controlar la hidratación
(fraguado).
Evitar patologías en
obra.
Contenido
1. Justificación
2. Objetivos
4. Análisis
técnico-económico
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
El Yeso 4 logra un
mejor control de la
hidratación
13
Dosificación con Yeso 4
8% del Yeso 4 logra el
mejor control de la
hidratación
9% de Yeso 4,
saturación de sulfatos
14
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
Caracterización de Yesos (DRX)
Yeso 1
Yeso 2
¿Y la solubilidad de la anhidrita?
Yeso 3
Yeso 4
¿Solubilidad del dihidrato?
16
Caracterización de Yesos (Solubilidad)
Muestra Anión
Concentración [mg/L]
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
Tenga en cuenta:
El contenido y la solubilidad del sulfato.
17
Contenido
1. Justificación
2. Objetivos
4. Análisis
técnico-económico
18
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
Resultados logrados: Retracción química (ASTM C1608)
ANTES:
Retracción química en obra:
Problemas de fisuramiento.
DESPUÉS:
Disminución de Retracción
química.
Durabilidad en obras.
20
Resultados logrados: Costos
ANTES:
Mayor adición de sulfato para
controlar la hidratación:
10% Yeso 3
DESPUÉS:
Disminución de la adición de
sulfato para controlar la
hidratación: Rendimiento del
sulfato.
8% Yeso 4
21
10% Yeso 3
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
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

Determinación del tipo y contenido de sulfato óptimo \(MFDB

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