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El cemento Portland y sus características

Jose Maria Merino: Mª Carmen Naranjo Direccion de Calidad

CONTENIDOS

Pero, qué es exactamente el cemento portland

El cemento portland: Sus componentes.

El clinker: • Producción • Reacciones de formación • Hidratación

• Las adiciones del cemento

• Tipos de cemento y aplicaciones.

Pero, qué es exactamente el cemento portlandClínker

Yeso

Cemento

+

+ Molienda =

CONTENIDOS

Pero, qué es exactamente el cemento portland

El cemento portland: Sus componentes.

El clinker: • Producción • Reacciones de formación • Hidratación

• Las adiciones del cemento

• Tipos de cemento y aplicaciones.

Cemento portland: sus componentes

Componente más importante: confiere las propiedades resistentesAditivos de molienda

Reductor de Cr VI

Clínker Yeso Yeso
Adiciones

Sulfato de calcio: para regular el fraguado

A veces sustituyen parcialmente al clínker: • puzolana • ceniza volante • escoria de alto horno • caliza

CONTENIDOS

Pero, qué es exactamente el cemento portland

El cemento portland: Sus componentes.

El clinker: • Producción • Reacciones de formación • Hidratación

•Las adiciones del cemento

• Tipos de cemento y aplicaciones.

El proceso de fabricación del clinker

Un horno de cemento según su capacidad produce entre 2.000 y 4.000 toneladas de clinker diarias

Minería

Triturar

Pre homogeneizado

Pesado de materias primas

Molienda de crudo

Homogeneizado

Calcinación

Clikerización

Molienda de cemento y expedición

El clínkerdel cemento Portland



COMO SE PRODUCE EL CLINKER. Aspecto macroscópico del clinker Foto microscopia de clinker;

Químicamente el cemento es : mezcla de 67%CaO + 22%SiO2+ 5% Al2O3 + 3% Fe2O3 Mineralogicamente
(50-70)% C3S 3CaO SiO2 (15-30)%C2S 2CaO SiO2 (5-10)%C4AF 4CaO Al2O Fe2O3SiO2 (5-10)%C3A 3CaO Al2O3

Pero, qué es exactamente el cemento portland: el clínker

• •

COMO SEPRODUCE EL CLINKER. 1º paso Mezclar adecuadamente los componentes naturales que nos proporcionaran la CaO+SiO2+Al2O3+Fe2O3 para componer la harina cruda

80 % Calcita CaCO3

15%Arcillas Al2O3.2SiO2 2H2O

0.5%Hematites Fe2O3

4.5 % cuarzo SiO2



2º Cocer esa mezcla hasta obtener el clinker

cocción de la mezcla de 0 a 1450ºC

El clínker: Reacciones de formación



Reacciones decalcinación.

1ª Etapa 1ª Etapa

Reacciones descomposición térmica Reacciones en estado sólido 3º Reacciones en estado líquido
1 2 3 1

2ª Etapa 2ª Etapa

3ª Etapa 3ª Etapa

El clínker: Reacciones de formación



1º Etapa reacciones descomposición térmica
Secado de los materiales perdida de H2O humedad Perdida del agua de combinada de las arcillas/ cambio fase de la SiO2100-900ºC

Al2O3.2SiO2xH2O SiO2β (cuarzo)

Al2O32SiO2 + x H2O Al2O3 2SiO2 SiO2 ( cuarzo α ) SiO2 trydimita

SiO2 .Al2O3 (espinela/ mullita)

Descomposición de las Calizas
CaCO3 CaO+ CO2



2º Etapa reacciones Fase sólida
Formación C4AF C3A CS
CaO+SiO2 CS SiO2 .Al2O3 + Fe2O3+ CaO SiO2 .Al2O3+CaO

900-1200ºC

C4AF C3A

1200-1300ºC

Formación C2S
CS+ CaO C2S



3º Etapareacciones Fase sólida
Formación C3S y fase líquida
C2S+ CaO C4AF+C3A C3S C4AF+C3A+liquido ( Al2O3, CaO,SiO2,Fe2O3)

1300-1450ºC

Hidratación del cemento
• Químicamente la hidratación del cemento portland son una serie de reacciones químicas entre los minerales del clinker ( C3S,C2S,C3A,C4AF) el sulfato calcico y el agua, las cuales se producen de forma simultanea a diferentes velocidades einterfiriéndose unas con otras. Alita C3S C3S Belita C2S C2S Aluminato C3A C3A Portlandita

+ + +

H2O H2O

Gel C-S-H Gel C-S-H

+ +

Ca(OH)2 Ca(OH)2

Reacción que principalmente controla fraguado y endurecimiento Velocidad de hidratación20 veces menor que la alita

H2O H2O

Gel C-S-H Gel C-S-H

Ca(OH)2 Ca(OH)2

Yeso Yeso

+

H2O H2O

Etringita primaria C6AS3H32 Etringita...
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