DOC_5
Páginas: 9 (2029 palabras)
Publicado: 22 de octubre de 2015
Materiales I. Escuela Politécnica de Cáceres.
Curso 14-15
Problemas de Cementos
DOC 5: pág 1/8
PROBLEMAS DE CEMENTOS
EJERCICIO 1
Dadas como materias primas una caliza y una arcilla de composición adjunta:
1. Mezcladlas con una relación caliza/arcilla de 2,86.
2. Hallad la composición del clínker en óxidos. Hallar el módulo hidráulico.
3. Hallad la composición del clínker en sales. Comprobadsi es resistente a sulfatos o agua de mar.
4. Hallad la composición del cemento resultante (CEM I) de su mezcla con un 5% de regulador de
fraguado.
Si O2
Al2 O3
Fe2 O3
CaO
P.F.
S.D.
%Caliza %Arcilla
2
55
1
15
0.5
10
55
5
40
12
1.5
3
100
100
SOLUCIÓN
1.
Con R conocido, obtenemos el crudo mezclando 2,86 partes de caliza por cada parte de arcilla.
Para que la suma se mantenga como 100%, tenemos quedividir por (2,86 + 1).
% Crudo = R x % Caliza + % Arcilla
R+1
% SiO2 crudo= R x % SiO2 caliza + SiO2 arcilla = 2,86 x 2 + 55 = 15,7 %
R+1
2,86 +1
Y así con el resto de componentes: Al2 O3 , Fe2 O3, CaO, P.F. y productos Sin Determinar (resultados en
tabla).
2.
A continuación se forma el clínker multiplicando por el índice de pérdida al fuego:
PF = 32.74
IPF =
100__ = 1.487
100-PF
% Clínker= % Crudo x IPF
% SiO2 clínker = % SiO2 crudo x 1,487 = 15,7 x 1,487 = 23,4 %
Y así con el resto de componentes: Al2 O3 , Fe2 O3, CaO, P.F. y productos Sin Determinar.
Si O2
Al2 O3
Fe2 O3
CaO
P.F.
S.D.
%Caliza
2
1
0.5
55
40
1.5
100
%Arcilla
55
15
10
5
12
3
100
Crudo
15.7
4.6
3,0
42.0
32.7
1.9
100
Clínker
23.4
6.9
4.4
62.5
2.8
100
MH = C / (S+F+A) = 62,5 / (23,4 + 6,9 + 4,4) = 1,80
º Materiales I. Escuela Politécnica de Cáceres.
Curso 14-15
Problemas de Cementos
DOC 5: pág 2/8
3. Para hallar lasa sales, si Mf > 0.64 se aplican las fórmulas de Bogue
Mf = 6.9/4.4 = 1.56
C4AF = 3,04 Fe2O3
C4AF = 3,04 x 4.4 = 13.4 %
C3A
C3A
= 2,65 Al2O3 - 1,69 Fe2O3
= 2,65 x 6.9 - 1,69 x 4.4 = 10.8 %
C3S
C 3S
= 4,07CaO -7,60 SiO2 -1.43 Fe2O3 -6,72 Al2O3
= 4,07 x 62.5 -7,60 x 23.4 -1.43 x 4.4-6,72 x 6.9 = 23.9 %
C2S
C 2S
= 2,867 SiO2-0,754 C3S
= 2,867 x 23.4 -0,754 x 23.9 = 49.1 %
S.D. = 2.8 %
Total = 100%
Para ver las prescripciones adicionales, según tabla A2.1.1. de la RC-08 calculamos:
C3A = 10.8 % > 5 % , que serían los máximos permitidos según tipo.
C3A + C4AF = 10.8 + 13,4 = 24.2 % > 22 %
NO CUMPLE PRESCRIPCIONES ADICIONALES.
4. Cemento = 0.95 Clínker + 0.05 Regulador
Si O2cemento = 0.95 Si O2 clínker + 0.05 x Si O2 regulador
Si O2
Al2 O3
Fe2 O3
CaO
P.F.
S.D.
SO3
Clínker %
23.41
6.88
4.40
62.50
2.81
100
Regulador %
32.6
20.9
46.5
100
Cemento %
0.95 x 23.41 + 0.05 x 0 = 22.24
0.95 x 6.88 + 0.05 x 0 = 6.54
0.95 x 4.40 + 0.05 x 0 = 4.18
0.95 x 62.50 + 0.05 x 32.6 = 61.00
0.95 x 0 + 0.05 x 20.9 = 1.04
0.95 x 2.81 + 0.05 x 0 = 2.67
0.95 x 0 + 0.05 x 46.5 = 2.32
100 Materiales I. Escuela Politécnica de Cáceres.
Curso 14-15
Problemas de Cementos
DOC 5: pág 3/8
EJERCICIO 2
Para formar el crudo de un cemento común se mezclan 5 partes de caliza y una de arcilla. Se le añade
una adición en la proporción adecuada para que el cemento resulte lo más económico posible. Y se utiliza
regulador de fraguado en una proporción de un 6 %.
Clasificarlo, según RC-08, teniendo encuenta la composición química y la resistencia a compresión.
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
PF
ClNa
SD
Caliza
%
2,5
1,3
0,9
53,1
42,1
0,1
-
Arcilla
%
54,5
22,6
8,9
3,3
6,2
4,5
Humo de sílice %
SiO2
Al2O3
CaO
PF
SO3
Ensayo de resistencia a compresión
sobre probeta normalizada
a 2 días
3.43 T
a 7 días
4,73 T
a 28 días
8,16 T
50
17
10
18
5
SOLUCIÓN:
Tipo de cemento y composición (Tabla A1.1.1): CEMII/A-D, 90% Clínker y 10% Adición ( de humo de
sílice y más económico posible)
Prescripciones químicas (Tabla A1.1.4):
Caliza % Arcilla % Crudo %
Clínker %
SiO2
2,5
54,5
Al2O3
1,3
22,6
4,9
7,6
Fe2O3
0,9
8,9
CaO
PF
ClNa
SD
SO3
53,1
42,1
0,1
3,3
6,2
4,5
2,2
44,8
36,1
0,1
0,8
3,5
70,1
0
0,1
1,2
100
100,0
100,0
100
11,2
PF =(42,1 x 5 + 6,2)/6 = 36.1
ClNa = 0,1 ≤ 0.1 CUMPLE...
Curso 14-15
Problemas de Cementos
DOC 5: pág 1/8
PROBLEMAS DE CEMENTOS
EJERCICIO 1
Dadas como materias primas una caliza y una arcilla de composición adjunta:
1. Mezcladlas con una relación caliza/arcilla de 2,86.
2. Hallad la composición del clínker en óxidos. Hallar el módulo hidráulico.
3. Hallad la composición del clínker en sales. Comprobadsi es resistente a sulfatos o agua de mar.
4. Hallad la composición del cemento resultante (CEM I) de su mezcla con un 5% de regulador de
fraguado.
Si O2
Al2 O3
Fe2 O3
CaO
P.F.
S.D.
%Caliza %Arcilla
2
55
1
15
0.5
10
55
5
40
12
1.5
3
100
100
SOLUCIÓN
1.
Con R conocido, obtenemos el crudo mezclando 2,86 partes de caliza por cada parte de arcilla.
Para que la suma se mantenga como 100%, tenemos quedividir por (2,86 + 1).
% Crudo = R x % Caliza + % Arcilla
R+1
% SiO2 crudo= R x % SiO2 caliza + SiO2 arcilla = 2,86 x 2 + 55 = 15,7 %
R+1
2,86 +1
Y así con el resto de componentes: Al2 O3 , Fe2 O3, CaO, P.F. y productos Sin Determinar (resultados en
tabla).
2.
A continuación se forma el clínker multiplicando por el índice de pérdida al fuego:
PF = 32.74
IPF =
100__ = 1.487
100-PF
% Clínker= % Crudo x IPF
% SiO2 clínker = % SiO2 crudo x 1,487 = 15,7 x 1,487 = 23,4 %
Y así con el resto de componentes: Al2 O3 , Fe2 O3, CaO, P.F. y productos Sin Determinar.
Si O2
Al2 O3
Fe2 O3
CaO
P.F.
S.D.
%Caliza
2
1
0.5
55
40
1.5
100
%Arcilla
55
15
10
5
12
3
100
Crudo
15.7
4.6
3,0
42.0
32.7
1.9
100
Clínker
23.4
6.9
4.4
62.5
2.8
100
MH = C / (S+F+A) = 62,5 / (23,4 + 6,9 + 4,4) = 1,80
º Materiales I. Escuela Politécnica de Cáceres.
Curso 14-15
Problemas de Cementos
DOC 5: pág 2/8
3. Para hallar lasa sales, si Mf > 0.64 se aplican las fórmulas de Bogue
Mf = 6.9/4.4 = 1.56
C4AF = 3,04 Fe2O3
C4AF = 3,04 x 4.4 = 13.4 %
C3A
C3A
= 2,65 Al2O3 - 1,69 Fe2O3
= 2,65 x 6.9 - 1,69 x 4.4 = 10.8 %
C3S
C 3S
= 4,07CaO -7,60 SiO2 -1.43 Fe2O3 -6,72 Al2O3
= 4,07 x 62.5 -7,60 x 23.4 -1.43 x 4.4-6,72 x 6.9 = 23.9 %
C2S
C 2S
= 2,867 SiO2-0,754 C3S
= 2,867 x 23.4 -0,754 x 23.9 = 49.1 %
S.D. = 2.8 %
Total = 100%
Para ver las prescripciones adicionales, según tabla A2.1.1. de la RC-08 calculamos:
C3A = 10.8 % > 5 % , que serían los máximos permitidos según tipo.
C3A + C4AF = 10.8 + 13,4 = 24.2 % > 22 %
NO CUMPLE PRESCRIPCIONES ADICIONALES.
4. Cemento = 0.95 Clínker + 0.05 Regulador
Si O2cemento = 0.95 Si O2 clínker + 0.05 x Si O2 regulador
Si O2
Al2 O3
Fe2 O3
CaO
P.F.
S.D.
SO3
Clínker %
23.41
6.88
4.40
62.50
2.81
100
Regulador %
32.6
20.9
46.5
100
Cemento %
0.95 x 23.41 + 0.05 x 0 = 22.24
0.95 x 6.88 + 0.05 x 0 = 6.54
0.95 x 4.40 + 0.05 x 0 = 4.18
0.95 x 62.50 + 0.05 x 32.6 = 61.00
0.95 x 0 + 0.05 x 20.9 = 1.04
0.95 x 2.81 + 0.05 x 0 = 2.67
0.95 x 0 + 0.05 x 46.5 = 2.32
100 Materiales I. Escuela Politécnica de Cáceres.
Curso 14-15
Problemas de Cementos
DOC 5: pág 3/8
EJERCICIO 2
Para formar el crudo de un cemento común se mezclan 5 partes de caliza y una de arcilla. Se le añade
una adición en la proporción adecuada para que el cemento resulte lo más económico posible. Y se utiliza
regulador de fraguado en una proporción de un 6 %.
Clasificarlo, según RC-08, teniendo encuenta la composición química y la resistencia a compresión.
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
PF
ClNa
SD
Caliza
%
2,5
1,3
0,9
53,1
42,1
0,1
-
Arcilla
%
54,5
22,6
8,9
3,3
6,2
4,5
Humo de sílice %
SiO2
Al2O3
CaO
PF
SO3
Ensayo de resistencia a compresión
sobre probeta normalizada
a 2 días
3.43 T
a 7 días
4,73 T
a 28 días
8,16 T
50
17
10
18
5
SOLUCIÓN:
Tipo de cemento y composición (Tabla A1.1.1): CEMII/A-D, 90% Clínker y 10% Adición ( de humo de
sílice y más económico posible)
Prescripciones químicas (Tabla A1.1.4):
Caliza % Arcilla % Crudo %
Clínker %
SiO2
2,5
54,5
Al2O3
1,3
22,6
4,9
7,6
Fe2O3
0,9
8,9
CaO
PF
ClNa
SD
SO3
53,1
42,1
0,1
3,3
6,2
4,5
2,2
44,8
36,1
0,1
0,8
3,5
70,1
0
0,1
1,2
100
100,0
100,0
100
11,2
PF =(42,1 x 5 + 6,2)/6 = 36.1
ClNa = 0,1 ≤ 0.1 CUMPLE...
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