Química Del Cemento

Química del CementoConcepto
Es un conglomerante hidráulico, es decir es un material inorgánico finalmente dividido que amasado con agua forma una pasta que fragua y endurece en virtud de reacciones y procesos de hidratación y que una vez endurecido conserva su resistencia y estabilidad incluso bajo el agua.
Materias primas
Caliza(creta, marga, calcárea)
Cao---Cal---63%
ArcillaSiO2---Sílice---20%
AlO3---Alúmina---6%
Fe2O3---Óxido de Hierro---3%
Creta
ES una roca sedimentaria que posee estructura suelta, esta propiedad califica para el proceso de la vía húmeda
Marga
Son calizas que van acompañadas de sílice y productos arcilloso así como el óxido de hierro Fe2O2, las margas forman el paso de transición de las arcillas, debido a su abundancia es muy utilizado en el proceso delcemento
Componentes Correctores
Se añaden en el caso de que las materias primas disponibles no contienen la cantidad suficiente de uno de los químicos necesarios en el crudo.
Los principales materiales correctores son:
Diatomeas
Bauxita
Cenizas de pirita
Mineral de hierro
Entre otros
En un mínimo porcentaje se tiene oxido de calcio (CaO), óxido de magnesio (MgO), óxido de potasio (K2O),óxido de sodio (Na2o), trióxido de azufre.
243459025400oxido de calcio (CaO)Cal libre
óxido de magnesio (MgO)Magnesio libre (1.5%)
2291715577850óxido de potasio (K2O)Alcales. Reaccionan con
óxido de sodio (Na2o),áridos reactivos
22917151035050trióxido de azufre (SO3) Es parte del yeso (2%)
Todos estos en cantidades mayores a las estipuladas pueden ser perjudiciales
A partir de estos se formanlos componentes principales del cemento que presentes en un 90% aproximado determinan el tipo y calidad del cemento.
Notación
C= CaO
A=Al2O3
F=Fe2O3
S=SiO2
H=H2O
N=Na2O
K=K2O
Componentes Formados
Silicato Tricalsico C3S---3CaO.SiO2---“Alita”---54.1%
Reacción rápida
Contribuye a resistencias tempranas
Algo atacable por agentes químicos
Desprende bastante calor (114k/mol)
SilicatoDicalsico C2S---2CaO.SiO2---“Belita”---16.6%
Reacción lenta
Contribuye a resistencias futuras
Resistente al ataque químico
Desprende poco calor (43K/mol)
Aluminato Tricalsico C3A---3CaO.Al2O3---10.8%
Reacción rápida (Fraguado relámpago)
Se adiciona Yeso(CaSO4) para controlar el fraguado
Muy atacable por agentes químicos
Contribuye a resistencias tempranas
Desprende mucho calor
Ferroaluminato Tetracalsico C4AF---4CaO.Al2O3. Fe2O3---9.1%
Muy fundente
Reacciones lentas
Desprende poco calor (yeso controlador de calor)
Mecanismos de producción (Procesos de fabricación)
Etapas principales
Extracción y molienda de la materia prima(mp)
Homogenización de la materia prima
Producción del Clinker
Molienda del cemento
Desarrollo
Se extrae de canteras o minas, dependiendo de ladureza y ubicación se aplican sistemas de explotación y equipos. Luego es reducido a tamaños que pueden ser procesados por los molinos de crudo.
Por vía húmeda o seca. Si se emplean corrientes de agua o aire mezclar los materiales.
Proceso húmedo:
La mezcla de materia prima es bombeada a balsas de homogenización y de allí a hornos donde el Clinker a temperaturas mayores a 1450°C
Proceso seco:En patios de materia prima con maquinarias especiales
Control químico más eficiente
Menor consumo de energía
En la zona de menor temperatura el CaO3 se descompone en CaO + CO2
En la zona de mayor temperatura el CaO coacciona con los silicatos y forma C3S y C2S. También forman C3 y C3AF
El material resultante es el Clinker
La energía necesaria para producir el Clinker es de unas 1700(I/gr) omás por perdidas de calor
A partir de los 1400°C reacciona químicamente dando lugar al Clinker, el cual unido con porciones de material de yeso dan lugar al cemento.
Rocas Naturales que tengan los 4 óxidos principales en las proporciones adecuadas, no necesitan ninguna corrección para que mediante su coacción del el Clinker
Las substancias que se someten a calentamiento liberan dióxido de...