Analisis Termico Lazo

EL ANÁLISIS TÉRMICO DIFERENCIAL Y
EL CEMENTO PORTLAND
Ing. Hugo Lazo Velarde

EL ANÁLISIS TÉRMICO DIFERENCIAL Y
EL CEMENTO PORTLAND
Ing. Hugo Lazo Velárde *
Resumen
El presente trabajo busca dar una visión de la Técnica del Análisis Térmico
Diferencial (ATD) y su empleo en distintas etapas tecnológicas del Cemento
Portland.
Se presentan los fundamentos del ATD: el comportamientoendotérmicoexotérmico de las reacciones de los compuestos químicos y de los cambios de
fases mineralógicas ante el incremento de la temperatura. Seguidamente trata
sobre el equipo; el Horno de ATD; sus partes. Su trabajo operativo así como la
metodología mas usada para las aproximaciones cualitativas y cuantitativas de
esta técnica de análisis.
Luego trataremos sobre el empleo de esta técnica en el reconocimientode
materiales relacionados a la preparación de la mezcla cruda y en la formación del
clínker: calizas, arcillas, óxidos de fierro, arenas; inclusive del carbón; así como de
materiales que forman el cemento Portland y sus adiciones: yesos, cales,
puzolanas, escorias.
Finalmente lo relacionado a la etapa de los compuestos derivados de la
hidratación del cemento Portland: tobermorita, portlandita,etringita, como una
técnica de investigación del comportamiento de las pastas ante la presencia de
aditivos característicos en la tecnología del concreto.
Introducción
La investigación de uno de los productos tecnológicos de mayor producción y
consiguiente consumo en el mundo, como es el Cemento Portland, requiere que
se utilice una serie de técnicas analíticas, unas mas apropiadas para
determinadasevaluaciones y otras que permiten cubrir distintas necesidades o
complementarias.
El Análisis Térmico Diferencial es ya una técnica de bastante uso en el campo de
la cerámica y el reconocimiento de materias primas del cemento Portland; sin
embargo es en el campo de los compuestos hidratados y en su comportamiento
ante la presencia de aditivos para el concreto, en el que desde hace algún tiempotiene mayor aplicación por los investigadores del cemento, a la par de la Técnica
Termo Gravimetrica y la Difracción de Rayos X ; dado que permiten seguir la
presencia de estos compuestos minerales inclusive en su formación.
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ARPL Tecnología Industrial S.A.
En: XX Congreso de Química, 1997

Desarrollar en nuestro medio el uso de estas técnicas representa tener lasherramientas necesarias para la solución de problemas, que para este caso viene
a ser la investigación en el campo de la tecnología del Cemento Portland; ya sea
en su producción como en su uso.
PRINCIPIO DEL MÉTODO
La termoquímica tomando los principios de la termodinámica nos señala que el
incremento de temperatura en la materia registra al aumento de energía cinética
de sus componentes y que una reacciónquímica es el cambio cualitativo de un
estado de equilibrio de la materia hacia otro estado de equilibrio. Estos cambios
en sí pueden ser: un cambio de estado físico, la formación de nuevos compuestos
o la de nuevas fases mineralógicas y estos están relacionados a una cantidad de
energía que es la que permite establecer el equilibrio de general de la materia.
Esta energía dentro de una reacciónpuede ser absorbida por la materia por lo
que será de tipo endotérmico; o puede desarrollar calor por lo que será
exotérmica.
La ecuación química por consiguiente viene dada por:
Reaccionantes = Productos + ó - Energía
El ATD como técnica de análisis utiliza estos principios, dado que como horno va
incrementando la temperatura en forma gradual de tal forma que el material
ensayado incorpora energíahasta un punto en el que se produce la reacción y por
tanto ya sea absorbe o cede calor con el consiguiente cambio de ritmo de
incremento de la temperatura; tanto el incremento gradual de la temperatura así
como las variaciones que producen las reacciones son registradas por un sistema
de termocuplas, pirometros-graficador, mostrando el patrón que corresponde al
material estudiado.
Estas...