Ciencias de Tcnicas y Aplicadas

Artculo de investigacin

 

Desarrollo de un mtodo para aumentar las resistencias iniciales del cemento utilizando aditivos sintticos en la molienda

 

Development of a method to increase the initial resistances of cement using synthetic additives in milling

 

Desenvolvimento de mtodo para aumentar as resistncias iniciais do cimento utilizando aditivos sintticos na retificao

 

Segundo Hugo Caldern I
hugoscalderon@yahoo.es
https://orcid.org/0000-0002-9213-9717
Jairo Josu Vlez-Ortiz II
jvelez@espoch.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-2111-5486
Carlos Rivadeneira- Mosquera III
calrmosquera@gmail.com
https://orcid.org/0000-0003-4908-2927
Hugo Andrs Caldern-Orozco IV
  hugo_andru@hotmail.com
https://orcid.org/0000-0003-1468-1305
Nelly Ivonne Guananga-Diaz V
nguananga@espoch.edu.ec
https://orcid.org/0000-0003-0451-7878
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Correspondencia: hugoscalderon@yahoo.es

 

*Recibido: 20 de diciembre de 2020 *Aceptado: 12 de enero de 2021 * Publicado: 08 de febrero del 2021

        I.            Ingeniero Qumico, Docente de la Escuela Superior Politcnica de Chimborazo, Riobamba, Ecuador.

     II.            Ingeniero Qumico, Tcnico de Laboratorio, Investigador independiente, Riobamba, Ecuador.

   III.            Ingeniero Qumico, Investigador Independiente, Ecuador.

  IV.            Ingeniero Qumico, Investigador Independiente, Ecuador.

     V.            Master en Ciencias en Biotecnologa, Doctora en Qumica Especialidad Orgnico Bioqumico, Docente de la Escuela Superior Politcnica de Chimborazo, Riobamba, Ecuador.

Resumen

En el laboratorio de Qumica Analtica, de la Facultad de Ciencias- ESPOCH, junto con el laboratorio de la Empresa Cemento Chimborazo C. A. se realizaron investigaciones, con el objetivo del mejoramiento de las resistencias iniciales del Cemento. Durante las etapas de la investigacin se procedi a moler las materias primas para la fabricacin del cemento, teniendo en cuenta las proporciones utilizadas a nivel industrial de la empresa (cemento patrn): 66 % clnker, 25 % puzolana, 6 % caliza, 3 % yeso y ms la dosificacin del aditivo estimada para la mejora de las resistencias mecnicas, este aditivo fue colocado en la etapa final de la molienda en un molino de bolas a escala de laboratorio. Al final de la investigacin se encontr la cantidad mxima de puzolana que puede ser aadida al clnker con el aditivo RGA K155, dando como resultado una adicin entre 15% - 18 % de la masa total a ser molida. De esta manera se pudo optimizar el proceso de produccin y mejoramiento de la calidad del cemento especficamente a las resistencias iniciales. Conjuntamente se realiz la adicin de Aditivos sintticos con diferentes dosificaciones en la molienda final del cemento, dando como mejor resultado el aditivo de RUREDIL-ITALIA con nombre comercial RGA K155 con una dosificacin de 0,5 mL, en una finura del cemento de 18,67 % de retenido en malla N 325. Este aditivo ofrece los mejores beneficios con porcentaje de mejoramiento de las resistencias iniciales aproximadamente con 40 % en comparacin entre los 4 aditivos investigados. Los resultados de la investigacin se basaron en el cumplimiento de los requisitos determinados en la Norma Tcnica Ecuatoriana - NTE INEN 490: 2011 quinta revisin - cementos hidrulicos compuestos, requisitos y la Norma Norteamericana ASTM C-595 y bajo los datos obtenidos se justifica la eleccin del mejor, teniendo en cuenta la eficiencia del aditivo y de igual forma su dosificacin.

Para el desarrollo de esta investigacin, primero se procedi a recolectar la cantidad necesaria de material en el proceso de molienda, a las cuales se les realiz su caracterizacin con los parmetros de los indicados en la Norma.

Palabras clave: Adictivos sintticos; Cemento; Molienda; Optimizacin Resistencia Iniciales.

 

Abstract

In the Analytic Chemistry laboratory of the Science Faculty ESPOCH together with laboratory of the Cemento Chimborazo CA Company were made investigations with the aim of improvement of concrete initial resistance. During the investigation stage were proceeded to grind the raw materials to the concrete fabrication, given the used proportions to industrial level in the company (pattern concrete): 66% clinker, 25% pozzolana, 6% limestone, 3% gypsum more the dosage of additive estimated to the mechanical resistances improve, this additive was placed in the grind final stage in a balls grinder at laboratory scale. At the end of the investigation were found the maximum amount of pozzolana which can be added to clinker with the RGA K155 additive, obtaining as result an addition between 15% - 18% of the total mass to be ground. In this way it was possible to optimize the production process and improvement of concrete quality specifically at the initial resistances. The addition of synthetic additives was carried out jointly with different dispensers in the final grind of concrete giving as best result the RUREDIL-ITALIA additive which commercial name is RGA K155 with a 0.05% dosage of the total mass, in 18.67% concrete refinement of retained in mesh N325. This additive offers the best benefits with improvement percent of the initial resistances approximately with 40% comparing between the 4 investigated additives. The investigation results were based in the compliance with certain requirements in the Ecuadorian Technical Standard NTE INEN 490:2011 fifth version compound hydraulic concretes, requirements and the North American Standard ASTM C-595, and under the data obtained the choice of the best is justified, given the efficiency of additive and its dosage in same way.

For the development of this investigation, first it proceeded to collect the necessary quantity of material in the grinding process, which been characterized by the parameters indicated in the Standard.

Keywords: Synthetic additives; Cement; Grinding; Initial Resistance Optimization.

 

Resumo

No Laboratrio de Qumica Analtica, da Faculdade de Cincias - ESPOCH, em conjunto com o laboratrio da Cemento Chimborazo C.A. Company, foram realizadas investigaes, com o objetivo de melhorar a resistncia inicial do Cimento. Durante as etapas da pesquisa, as matrias-primas para a fabricao do cimento foram trituradas, levando-se em considerao as propores utilizadas no nvel industrial da empresa (cimento padro): 66% clnquer, 25% pozolana, 6% calcrio, 3% gesso e acrescido da dosagem do aditivo estimado para a melhoria da resistncia mecnica, este aditivo foi colocado em fase final de moagem em moinho de bolas em escala de laboratrio. No final da investigao, foi apurada a quantidade mxima de pozolana que pode ser adicionada ao clnquer com o aditivo RGA K155, resultando em uma adio entre 15% - 18% da massa total a ser moda. Desta forma, foi possvel otimizar o processo de produo e melhorar a qualidade do cimento especificamente para as resistncias iniciais. Paralelamente, foi realizada a adio de aditivos sintticos com diferentes dosagens na moagem final do cimento, obtendo-se o melhor resultado o aditivo de RUREDIL-ITALIA com o nome comercial RGA K155 na dosagem de 0,5 mL, na finura de 18, 67% de reteno na malha N 325. Este aditivo oferece os melhores benefcios com percentual de melhoria das resistncias iniciais com aproximadamente 40% em comparao entre os 4 aditivos investigados. Os resultados da investigao foram baseados no cumprimento dos requisitos determinados na Norma Tcnica Equatoriana - NTE INEN 490: 2011 quinta reviso - cimentos hidrulicos compostos, requisitos e na Norma Norte Americana ASTM C-595 e nos dados obtidos a escolha justificado do melhor, tendo em conta a eficcia do aditivo e da mesma forma a sua dosagem.

Para o desenvolvimento desta pesquisa, primeiramente foi coletada a quantidade necessria de material no processo de retificao, os quais foram caracterizados com os parmetros daqueles indicados na Norma.

Palavras-chave: Aditivos sintticos; Cimento; Esmerilhamento; Otimizao de resistncia inicial

 

Introduccin

La industria cementera actualmente es la de mayor crecimiento a nivel mundial. Las empresas han mejorado su lnea de produccin mediante la implementacin de nuevos sistemas tecnolgicos, con el propsito de disminuir sus costos de produccin, especialmente los energticos y obtener un producto de ptima calidad. En la fabricacin del cemento, se elabora un componente artificial llamado clnker, que resulta de la calcinacin hasta su sintonizacin, adicional de las mezclas homogeneizadas de caliza y arcilla, para obtener un producto de calidad.

Las resistencias del cemento dependen principalmente de la calidad de las materias primas, del proceso de formacin de un clnker de calidad y de la dosificacin en la molienda final, del mismo modo, una molienda eficiente est relacionada con la finura y est involucrada con las resistencias.

 

Para aumentar las resistencias, se ha visto necesario investigar la utilizacin de aditivos sintticos, conocidos comnmente como coadyuvantes de molienda, lo que conlleva adems el aumento de la produccin, mejoramiento de la eficiencia de la molienda y el aumento de las resistencias iniciales

 

Metodologa

La presente investigacin tiene como objetivos mejorar las resistencias inciales del Cemento Portland Puzolnico 1P utilizando aditivos sintticos en la molienda final del cemento.

Caracterizar las materias primas (caliza, yeso y puzolana) y materia semielaborada (clnker).

Dosificar los aditivos en el Cemento Portland Puzolnico IP hasta encontrar la cantidad ptima.

Dosificar la cantidad de Puzolana hasta encontrar la mxima adicin posible al Cemento Portland Puzolnico IP.

Caracterizar la calidad de los Cementos Puzolnicos con aditivos basado en la Norma INEN 490: 2011.

 

Materiales y mtodos

Se aplicaron muestreos puntuales simples y compuestos de materias primas, material semielaborado y producto terminado, los mismos que fueron muestreados, recolectados y homogenizados en las cantidades necesarias, para todos los diferentes aditivos con sus variadas dosificaciones.

El yeso (YE) se separ 3 kg, el cual fue triturado y secado lentamente sin perder sus propiedades. Luego se hizo sus respectivos anlisis qumicos para encontrar su composicin.

La caliza (CAL) fue preparado en aproximadamente 6 Kg, luego fue triturada y secada; posteriormente se procedi a realizar sus respectivos anlisis qumicos.

La puzolana (Pz) como aditivo natural, se separ en aproximadamente 35 kg previamente seca. As mismo luego se realiz los anlisis para determinar su composicin qumica y calidad.

El clnker. (CL) como materia principal en la molienda final del cemento fue recolectado durante varios das, en aproximadamente 100 kg al cual se hizo sus respectivos anlisis para encontrar su composicin qumica. El clnker es un material semielaborado que fue tamizado por las mallas N4 (4,75mm) y N5 para su posterior molienda.

Las muestras de cemento preparado fueron obtenidas en el molino de bolas a escala de laboratorio. En el proceso de molienda se utiliz cantidades dosificadas a un 1,0 kg que es la capacidad del molino, la relacin con los cuerpos moledores es 10 kg de cuerpos moledores/ 1 kg de material a moler (relacin 10). El tiempo de molienda es 1h.

Todos los materiales antes de ser molido fueron triturados y pasados por el tamiz N4 (4,75mm) y el cemento ya molido fue tamizado por la malla N 325, se realizaron 2 moliendas las mismas que fueron homogenizadas para su posterior anlisis fsico qumico.

 

Preparacin del cemento utilizando aditivos

Los aditivos lquidos utilizados para la investigacin, fueron adquiridos a Sika Ecuatoriana S.A. (aditivos A y B) y RUREDIL S.P.A. de Italia (aditivos C y D) y se incorporan mediante el proceso de molienda en el interior del molino.

Son aditivos, que sirven como: acelerador de fraguado, reductor de agua y compuestos mejoradores de resistencias iniciales y a largo plazo, incrementa la velocidad de hidratacin del cemento.

Reducen los costos de produccin del cemento a travs del reemplazo de Clinker por adicin de puzolana, escorias de altos hornos y cenizas volantes.

Incrementan la eficiencia de la molienda resultando una mayor productividad, mayor finura del cemento y una reduccin de la energa.

Facilitan el procesado y manipulacin, tales como bombeo, extraccin de silos y ensacado.

 

Tabla 1: Dosificaciones con el aditivo A - SikaGrind 109-EC

N

CL (g)

Pz (g)

YE (g)

CAL (g)

ADITIVO A (mL)

A1

660

250

30

60

0,25

A2

660

250

30

60

0,50

A3

660

250

30

60

0,75

A4

660

250

30

60

1,0

A5

660

250

30

60

1,25

A6

660

250

30

30

1.50

 

Tabla 2: Dosificaciones con el aditivo B - SikaGrind 860

N

CL (g)

Pz (g)

YE (g)

CAL (g)

ADITIVO B (mL)

B1

660

250

30

60

0,25

B2

660

250

30

60

0,5

B3

660

250

30

60

0,75

B4

660

250

30

60

1,0

B5

660

250

30

60

1,25

B6

660

250

30

60

1,5

 

Tabla 3: Dosificaciones con el aditivo C - RGA K155

N

CL (g)

Pz (g)

YE (g)

CAL (g)

ADITIVO C (mL)

C1

660

250

30

60

0,2

C2

660

250

30

60

0,3

C3

660

250

30

60

0,4

C4

660

250

30

60

0,5

C5

660

250

30

60

0,6

 

Tabla 4: Dosificaciones con el Aditivo D - RGA S346

N

CL (g)

Pz (g)

YE (g)

CAL (g)

ADITIVO D (mL)

D1

660

250

30

60

0,5

D2

660

250

30

60

1,0

D3

660

250

30

60

1,5

D4

660

250

30

60

2,0

 

Anlisis experimental

Anlisis Qumico

En los Laboratorios se realizaron anlisis cuantitativos en un Espectrmetro de Rayos X y los mtodos gravimtricos y complexos mtricos, para Materias Primas (yeso, caliza y puzolana), Producto semielaborado (Clinker), adems del mineralgico y Producto terminado (Cemento)

 

Anlisis Fsico

En los Laboratorios se realizaron los diferentes anlisis fsicos, utilizando los equipos descritos en la Norma ASTM 668

 

Anlisis qumico clinker

Mtodo analtico

Determinacin de Slice

Gravimetra

Determinacin de cationes

Gravimetra

Determinacin de xido de hierro

Volumetra

Determinacin de xido de aluminio

Volumetra

Determinacin de xido de calcio

Volumetra

Determinacin de cal libre

Volumetra

Determinacin de residuo insoluble

Gravimetra

Determinacin de prdida por calcinacin.

Gravimetra

Anlisis qumico cemento

Metodo de ensayo aplicable

Oxido de magnesio (MgO), % mximo

INEN 160

Sulfato, reportado como (SO3), % mximo

INEN 160

Residuo Insoluble, % mximo

INEN 160

Prdida por Calcinacin, % mximo

INEN 160

Anlisis fsico cemento

Norma aplicable

Determinacin de la finura: Cantidad retenida por tamizado va seca en tamiz No 325 %

NTE INEN 957

Determinacin de la finura: utilizando el aparato Blaine, Permeabilidad al aire (cm2/g)

NTE INEN 196

Determinacin de la expansin mtodo de la autoclave, Deformacin de probetas (%)

NTE INEN 200

Tiempo de fraguado, Ensayo de Vicat Fraguado, minutos, no menor a Fraguado, horas, no mayor a

NTE INEN 158

Determinacin del contenido de aire en morteros, volumen % mximo

NTE INEN 195

Determinacin de Resistencia a la compresin, mnimo, MPa

3 das

7 das

28 das

NTE INEN 488

Determinacin del ndice de actividad puzolnica

NTE INEN 496

 

Tabla 5: Resultados de Anlisis qumico de materias primas

Composicin qumica (%)

Composicin

 

Materia

%

PPC

 

SiO2

 

AI2O3

 

Fe2O3

 

CaO

 

MgO

 

SO3

 

Na2O

 

K2O

 

TiO2

 

P2O5

 

∑ T

%

CaCO3

% YESO

Yeso

20,08

4,91

0,81

1,53

30,03

0,09

41,92

0,42

0,21

...

...

100

...

90,41

Caliza

36,13

14,51

1,76

1,15

44,95

1,06

0,18

0,1

0,16

...

...

100

79,75

 

Puzolana

3,4

65,74

14,64

2,78

5,09

0,84

...

3,8

3,31

0,4

...

100

...

 

 

Tabla 6: Resultados del ndice de actividad puzolnica mtodo del cemento

Resistencia

Caractersticas

3 dias

Mpa

7 dias

28 dias

Mortero de ensayo

9,89

22,57

32,52

Cemento patrn

25,89

33,41

39,69

ndice de actividad

81,93%

 

Tabla 7: Resultados del Anlisis fsico-qumicos del Clnker

Clinker (%)

Rx

Gravimetra

Mineralgica

Perd. Fuego

0,12

0,12

Sio2

22,64

23,29

Al2o3

4,27

4,75

Fe2o3

3,69

3,59

Cao

66,96

65,90

Mgo

1,29

1,29

So3

0,55

0,55

Na2o

0,00

0,00

K2o

0,13

0,13

Tio2

0,34

0,34

P2o5

 

 

Total

100

100

Cal libre

0,62

Peso litro (g)

1210,7

S. Alcalis

0,09

0,09

C3s

63,99

51,67

56,23

C2s

16,64

27,79

29,46

C3a

5,07

6,51

1,38

C4af

11,24

10,92

12,27

Resultados de anlisis fsico qumicos del cemento portlan puzolnico ip

 

Tabla 8: Dosificacin con el Aditivo A- Sikagrind 109-EC

Dosificacin del cemento

66% clinker, 25% puzolana, 6% caliza y 3% yeso

Identificacin

Inen 490

Cp

A1

A2

A3

A4

A5

A6

Aditivo dosificacin (ml/1000g)

0

0

0,25

0,5

0,75

1

1,25

1,5

Aditivo dosificacin (ml/ton)

0

0

250

500

750

1000

1250

1500

Anlisis qumicos (%)

Perd. Fuego

Mx. 5

4,06

4,06

4,06

4,06

4,06

4,06

4,06

Mgo

Mx. 6

1,14

1,14

1,15

1,14

1,13

1,13

1,13

So3

Mx. 4

1,82

1,81

1,83

1,81

1,78

1,79

1,78

Ensayos fsicos

Fraguado inicial (min)

> 45

162

139

139

145

144

134

130

Fraguado final (h)

< 7

3,72

3,7

3,73

3,57

3,57

3,48

3,33

Contenido de aire (%)

≤ 12

1,5259

1,8877

1,5930

1,4735

1,8654

1,8567

2,2055

Autoclave (%)

0,8 - 0,2

0,0196

0,01969

0,01984

0,02362

0,01944

0,03268

0,01976

Blaine (cm2/g)

 

3758

4017

4017

4067

4042

4017

4017

Retenido malla n 325 (%)

 

19,5

18,43

18

16,24

16,99

17,37

17,85

Mejoramiento malla n325 (%)

 

 

5,5

7,7

16,7

12,9

10,9

8,5

Resistencia a la compresin (mpa): cubos

1 da

0

4,54

5,54

5,79

6,09

5,93

6,67

5,98

3 das

13

7,91

8,58

10,11

9,9

10,63

11,97

10,91

7 das

20

12,59

13,02

15,47

14,6

15,63

17,96

15,75

28 das

25

24

23,07

28,99

27,64

30,16

30,47

28,58

 


Figura 1: Resistencias mecnicas utilizando el Aditivo A

 

Tabla 9: Dosificacin con el Aditivo B - Sikagrind 860

Dosificacin del cemento

66% clinker, 25% puzolana, 6% caliza y 3% yeso

Identificacin

Inen 490

Cp

B1

B2

B3

B4

B5

B6

Aditivo dosificacin (ml/1000 g)

0

0

0,25

0,5

0,75

1,0

1,25

1,5

Aditivo dosificacin (ml/ton)

0

0

250

500

750

1000

1250

1500

Anlisis qumicos (%)

Perd. Fuego

Mx. 5

4,06

4,06

4,06

4,06

4,06

4,06

4,06

Mgo

Mx. 6

1,14

1,13

1,16

1,11

1,14

1,10

1,13

So3

Mx. 4

1,82

1,83

1,79

1,85

1,79

1,80

1,73

Ensayos fsicos

Fraguado inicial (min)

> 45

162

199

184

178

177

185

196

Fraguado final (h)

< 7

3,72

4,18

4,1

4,78

4,1

4,02

4,2

Contenido de aire (%)

≤ 12

1,5259

2,1483

2,0098

2,0843

2,0277

1,8478

1,9466

Autoclave (%)

0,8 - 0,2

0,0196

- 0,0463

- 0,0079

- 0,0116

- 0,0117

- 0,0132

- 0,0147

Blaine (cm2/g)

 

3758

3992

4017

4042

4067

3942

3964

Retenido malla n 325 (%)

 

19,5

18,2

17,99

17,88

17,79

19,4

19,22

Mejoramiento malla n325 (%)

 

 

6,67

7,74

8,31

8,77

0,51

1,44

Resistencia a la compresin (mpa): cubos

1 da

0

4,54

5,25

4,72

4,63

5,48

4,85

4,23

3 das

13

7,91

9,83

9,49

8,54

9,3

10,82

9,37

7 das

20

12,59

15,31

14,74

13,11

16,67

15,53

14,12

28 das

25

24

26,58

27,42

23,65

30,85

28,11

24,68

 

 


Figura 2: Resistencias mecnicas utilizando el Aditivo B

 

Tabla 10: Dosificacin con el Aditivo C - RGA K155

Dosificacin del cemento

66% clinker, 25% puzolana, 6% caliza y 3% yeso

Identificacin

Inen 490

Cp

C1

C2

C3

C4

C5

Aditivo dosificacin (ml/1000 g)

0

0

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

Aditivo dosificacin (ml/ton)

0

0

200

300

400

500

600

Anlisis qumicos (%)

Perd. Fuego

Mx. 5

4,06

4,06

4,06

4,06

4,06

4,06

Mgo

Mx. 6

1,14

1,11

1,15

1,12

1,13

1,10

So3

Mx. 4

1,82

1,77

1,80

1,81

1,82

1,82

Ensayos fsicos

Fraguado inicial (min)

> 45

162

125

120

135

130

150

Fraguado final (h)

< 7

3,72

3,0

3,0

3,33

3,25

3,92

Contenido de aire (%)

≤ 12

1,5259

1,3978

2,3777

2,2906

1,9913

2,3927

Autoclave (%)

0,8 - 0,2

0,0196

- 0,0307

- 0,0251

- 0,0369

- 0,0463

0,0031

Blaine (cm2/g)

 

3758

3992

4017

4042

4067

4017

Retenido malla n 325 (%)

 

19,5

18,37

17,27

16,62

15,86

17,2

Mejoramiento malla n325 (%)

 

 

5,79

11,44

14,77

18,67

11,79

Fraguado inicial (min)

> 45

162

125

120

135

130

150

Resistencia a la compresin (mpa): cubos

1 da

0

4,54

6,46

5,93

6,61

6,65

6,19

3 das

13

7,91

11,84

10,81

11,8

12

11,3

7 das

20

12,59

17,47

16,18

17,36

17,96

16,93

28 das

25

24

34,27

30,39

31,99

33,02

29,09

 

 


Figura 3: Resistencias mecnicas utilizando el Aditivo C

 

Tabla 11: Dosificacin con el Aditivo D - RGA S346

Dosificacin del cemento

66% clinker, 25% puzolana, 6% caliza y 3% yeso

Identificacin

Inen 490

Cp

D1

D2

D3

D4

Aditivo dosificacin (ml/1000 g)

0

0

0,5

1,0

1,5

2,0

Aditivo dosificacin (ml/ton)

0

0

500

1000

1500

2000

Anlisis qumicos (%)

Perd. Fuego

Mx. 5

4,06

4,06

4,06

4,06

4,06

Mgo

Mx. 6

1,14

1,10

1,08

1,13

1,11

So3

Mx. 4

1,82

1,79

1,85

1,82

1,84

Ensayos fsicos

Fraguado inicial (min)

> 45

162

148

130

133

153

Fraguado final (h)

< 7

3,72

3,63

3,17

3,33

3,72

Contenido de aire (%)

≤ 12

1,5259

2,2798

2,0256

2,1066

2,1554

Autoclave (%)

0,8 - 0,2

0,0196

-0,01581

-0,00787

-0,01575

-0,00315

Blaine (cm2/g)

 

3758

4017

4017

4042

3992

Retenido malla n 325 (%)

 

19,5

18,03

18,3

17,46

19,29

Mejoramiento malla n325 (%)

 

 

7,54

6,15

10,46

1,08

Resistencia a la compresin (mpa): cubos

1 da

0

4,54

5,67

5,22

6,04

5,81

3 das

13

7,91

10,29

10,01

10,38

10,68

7 das

20

12,59

15,5

15,75

15,43

16,91

28 das

25

24

26,47

26,68

30,07

26,98

 

 


Figura 4: Resistencias mecnicas utilizando el Aditivo D

 

Dosificacin de aditivos naturales al cemento

 

Tabla 12: Dosificacin de aditivos con el de 20% puzolana

Dosificacin del cemento

71% clinker, 20% puzolana, 6% caliza y 3% yeso

Identificacin

Inen 490

Ca3

Cb4

Cc4

Cd3

Aditivo dosificacin (ml/1000 g)

0

0,75

1,0

0,5

1,5

Aditivo dosificacin (ml/ton)

0

750

1000

500

1500

Anlisis qumicos (%)

Perd. Fuego

Mx. 5

3,91

3,91

3,91

3,91

Mgo

Mx. 6

1,24

1,14

1,15

1,14

So3

Mx. 4

1,88

1,93

1,96

1,90

Ensayos fsicos

Fraguado inicial (min)

> 45

145

154

132

118

Fraguado final (h)

< 7

3,28

3,25

3,38

3,10

Contenido de aire (%)

≤ 12

2,0472

2,1679

2,4401

2,1356

Autoclave (%)

0,8 - 0,2

-0,0071

-0,0122

-0,0024

-0,0148

Blaine (cm2/g)

 

3722

3694

3749

3776

Retenido malla n 325 (%)

 

19,17

19,62

18,98

18,9

Resistencia a la compresin (mpa): cubos

1 da

0

6,38

5,77

6,45

6,83

3 das

13

12,04

8,94

12,34

12,73

7 das

20

18,97

15,81

15,86

16,73

28 das

25

25,63

24,82

26,96

28,11

 


Figura 5: Resistencias mecnicas utilizando 20% de Puzolana

 

Tabla 13: Dosificacin de aditivos con el 15% puzolana

Dosificacin del cemento

76% clinker, 15% puzolana, 6% caliza y 3% yeso

Identificacin

Inen 490

Ca3

Cb4

Cc4

Cd3

Aditivo dosificacin (ml/1000 g)

0

0,75

1,0

0,5

1,5

Aditivo dosificacin (ml/ton)

0

750

1000

500

1500

Anlisis qumicos (%)

Perd. Fuego

Mx. 5

3,93

3,93

3,93

3,93

Mgo

Mx. 6

1,24

1,14

1,15

1,14

So3

Mx. 4

1,88

1,93

1,96

1,90

Ensayos fsicos

Fraguado inicial (min)

> 45

139

148

130

115

Fraguado final (h)

< 7

3,27

3,40

3,12

2,83

Contenido de aire (%)

≤ 12

2,8658

2,9009

2,8343

2,7670

Autoclave (%)

0,8 - 0,2

-0,0227

- 0,0031

- 0,0148

- 0,0016

Blaine (cm2/g)

 

3543

3514

3600

3572

Retenido malla n 325 (%)

 

19,62

20,91

18,07

19,28

Resistencia a la compresin (mpa): cubos

1 da

0

7,53

6,21

9,11

8,87

3 das

13

13,94

13,03

15,95

14,77

7 das

20

21,01

20,23

21,83

22,02

28 das

25

33,68

32,17

38,18

35,38

 


Figura 6: Resistencias mecnicas utilizando 15% de Puzolana

 

Resultados y discusin

La composicin qumica de las materias primas como: yeso, caliza y puzolana. Segn los resultados tenemos:

El Yeso con 41,92 % de SO3 es decir de un 90,13 % de Yeso.

La caliza como material de adicin en la molienda tiene un 79,75 % CaCO3, parmetros de la Norma Tcnica Interna, que dice: La piedra caliza debe ser un material natural que contenga por lo menos el 70 % en masa de una o ms de las formas minerales de carbonato de calcio. Entonces estara dentro de los lmites permitidos.

La Puzolana tiene un 65,74 % SiO2, a dicha puzolana se realiz la determinacin del ndice de la Actividad Puzolnica por el mtodo del cemento, dando un ndice de actividad de 81,93 % que, segn la Norma Cementos Hidrulicos Compuestos, Requisitos-NTE INEN 490:2011 permite un % mnimo a los 28 das de 75 %, as estara dentro de lo permitido.

El clinker fue analizado mediante tres mtodos; obteniendo los siguientes compuestos mineralgicos

 

Mtodo de espectrometra de rayos x en el clnker

63,99 %

C3s

Silicato triclcico

16,64 %

C2s

Silicato dicalcico

5,07 %

C3a

Aluminiato tricalcico

11,24 %

C4af

Fluorito aluminato tetraclcico

Mtodo de anlisis gravimtrico en el clnker

51,67 %

C3s

Silicato triclcico

27,79 %

C2s

Silicato dicalcico

6,51 %

C3a

Aluminiato tricalcico

10,92 %

C4af

Fluorito aluminato tetraclcico

Difraccin la composicin mineralgica

56,23 %

C3s

Silicato triclcico

29,46 %

C2s

Silicato dicalcico

1,38 %

C3a

Aluminiato tricalcico

12,27 %

C4af

Fluorito aluminato tetraclcico

 

Los compuestos mineralgicos son calculados a partir de la composicin qumica obtenida en los mtodos gravimtricos y por rayos x, sin existir mucha diferencia Es de indicar que son muy importante los cuatro componentes mineralgicos en el Clinker; debido a que de ellos dependen las resistencias iniciales y finales en especial el C3S y C2S; a valores ms altos de los componentes mineralgicos las resistencias mecnicas mejoran.

Para encontrar la dosificacin ms eficiente de cada aditivo, se utiliz constantemente en la molienda 25 % Puzolana, 3 % Yeso, 6 % Caliza, 66 % Clinker (cemento patrn) y el aditivo, cuyo porcentaje es expresado en porciento de la masa total o en ml de aditivo utilizado.

Tambin se utiliz dosificaciones con el 20 y 15 % de Puzolana, variando la adicin de Clinker y las dosificaciones de los aditivos, en base a los cementos preparados CA3, CB4, CC4 y CD3 que tienen menor % de retenido en malla N 325 y una finura mayor por medio del Blaine (cm2/g)

 

Parmetros fsicos

Cemento con aditivo 0,75 ml (ca3)

Cemento con aditivo 1,0 ml (cb4)

Cemento con aditivo 0,5 ml (cc4)

Cemento con aditivo 1,5 ml (cd3)

Blaine (cm2/g)

4067

4067

4067

4042

Retenido Malla n 325 (%)

16,24

17,79

15,86

17,46

Mejoramiento malla n325 (%)

16,70

8,77

18,67

10,46

 

Resultados notables obtenidos en base a la norma nte inen 490

Con el aditivo a - sikagrind 109-ec

 

 

 

Componente

 

Norma inen 490

 

Resultados

 

Cantidad aditivo (ml)

 

Anlisis

Composicin qumica (%)

 

 

 

Los porcentajes de la composicin qumica de la muestra se mantiene casi inalterable y estn dentro de los rangos permitidos por la Norma INEN 490

 

Anlisis fsico

Fraguado inicial (min.)

> 45

162

130

145

0,0

1,50

0,75

Cemento patrn sin aditivos Cemento patrn ms dosis aditivo Cemento patrn ms dosis aditivo

Fraguado final (horas)

< 7

3,72

3,33

3,57

0,0

1,5

0,75 y1,0

Cemento patrn sin aditivos Cemento patrn ms dosis aditivo Cemento patrn ms dosis aditivo

Contenido de aire (%)

≤ 12

1,5259

1,4735

2,2055

0,0

0,75

1,5

Cemento patrn sin aditivos Cemento patrn ms dosis aditivo Cemento patrn ms dosis aditivo

Expansin o contraccin en autoclave (%)

0,8 - 0,2

0,01960

0,01944

0,03268

0,0

1,0

1,25

Cemento patrn sin aditivos Cemento patrn ms dosis aditivo Cemento patrn ms dosis aditivo

Mejoramiento de malla N325 (%)

 

16,7

0,75

La dosis ms eficiente es de 0,75 ml de aditivo en cemento, con un mejoramiento de 16,7 %.

Los parmetros fsicos antes mencionados estn dentro del rango que especifica la Norma INEN 490

 

Resistencias a la compresin

 

1 da (MPa)

---

4,54

5,54

6,67

0,0

0,25

1,25

Cemento patrn sin aditivos Cemento patrn ms dosis aditivo Cemento patrn ms dosis aditivo

 

 

3 das (MPa)

 

 

13

7,91

8,58

11,97

0.0

0,25

1,25

Cemento patrn sin aditivos Cemento patrn ms dosis aditivo Cemento patrn ms dosis aditivo

Ningn resultado cumple con la Norma INEN 490 que es de 13 MPa

 

 

7 das (MPa)

 

 

20

12,59

13,02

17,96

0.0

0,25

1,25

Cemento patrn sin aditivos Cemento patrn ms dosis Cemento patrn ms dosis

Ningn resultado cumple con la Norma INEN 490 que es de 20 MPa

 

 

 

28 das (MPa)

 

 

 

25

24

23,07

30,47

0,0

0,25

1,5

Cemento patrn sin aditivos Cemento patrn ms dosis aditivo Cemento patrn ms dosis aditivo

El cemento patrn sin aditivo no cumple con la Norma INEN 490.

El cemento patrn con aditivo 0,25 ml tampoco cumple con la Norma

INEN 490

 

 

 

 

 

Con el aditivo B - SIKAGRIND 860

Componente

Norma inen 490

Resultados

Cantidad aditivo (ml)

Anlisis

 

Composicin qumica (%)

 

 

 

Los porcentajes de la composicin qumica de la muestra se mantiene casi inalterable y estn dentro de los rangos permitidos por la Norma INEN 490

Anlisis fsico

Fraguado inicial (min.)

> 45

162

177

199

0,0

1,0

0,75

Cemento patrn sin aditivos Cemento patrn ms dosis aditivo

Cemento patrn ms dosis aditivo

Fraguado final (horas)

< 7

3,72

4,1

4,78

0,0

0,5 y 1,0

0,75

Cemento patrn sin aditivos Cemento patrn ms dosis aditivo

Cemento patrn ms dosis aditivo

Contenido de aire (%)

≤ 12

1,5259

1,8478

2,1483

0,0

1,25

0,25

Cemento patrn sin aditivos Cemento patrn ms dosis aditivo

Cemento patrn ms dosis aditivo

Expansin o contraccin en autoclave (%)

0,8 - 0,2

0,01960

- 0,0436

- 0,0079

0,0

0,25

0,5

Cemento patrn sin aditivos Cemento patrn ms dosis aditivo

Cemento patrn ms dosis aditivo

Mejoramiento de malla N325 (%)

 

8,77

0,75

La dosis ms eficiente es de 1,0 ml de aditivo en cemento, con un mejoramiento de 16,7 %.

Los parmetros fsicos antes mencionados estn dentro del rango que especifica la Norma INEN 490

Resistencias a la compresin

1 da (MPa)

---

4,54

4,23

5,48

0,0

1,5

1,0

Cemento patrn sin aditivos Cemento patrn ms dosis aditivo

Cemento patrn ms dosis aditivo

3 das (MPa)

13

7,91

8,54

10,82

0.0

0,75

1,25

Cemento patrn sin aditivos Cemento patrn ms dosis aditivo

Cemento patrn ms dosis aditivo

Ningn resultado cumple con la Norma INEN 490 que es de 13 MPa

7 das (MPa)

20

12,59

13,11

16,67

0.0

0,75

1,0

Cemento patrn sin aditivos Cemento patrn ms dosis Cemento patrn mas dosis Ningn resultado cumplen con la Norma INEN 490 que es de 20 MPa

28 das (MPa)

25

24

23,65

30,85

0,0

0,75

1,0

Cemento patrn sin aditivos Cemento patrn ms dosis aditivo

Cemento patrn ms dosis aditivo

El cemento patrn sin aditivo no cumple con la Norma INEN 490.

El cemento patrn con aditivos 0,75 ml y 1,5 ml tampoco cumple con la Norma INEN 490

 

 

 

 

 

 

Con el Aditivo C - RGA K155

Componente

Norma inen

490

Resultados

Cantidad aditivo

(ml)

Anlisis

Composicin qumica (%)

 

 

 

Los porcentajes de la composicin qumica de la muestra se mantiene casi inalterable y estn dentro de los rangos permitidos por la Norma INEN 490

ANLISIS FSICO

Fraguado inicial (min.)

> 45

162

120

150

0,0

0,3

0,6

Cemento patrn sin aditivos

Cemento patrn ms dosis aditivo

Cemento patrn ms dosis aditivo

Fraguado final (horas)

< 7

3,72

3,0

3,92

0,0

0,2 y 0,3

0,6

Cemento patrn sin aditivos

Cemento patrn ms dosis aditivo

Cemento patrn ms dosis aditivo

Contenido de aire (%)

≤ 12

1,5259

1,3978

2,3927

0,0

0,2

0,6

Cemento patrn sin aditivos Cemento patrn ms dosis aditivo

Cemento patrn ms dosis aditivo

Expansin o contraccin en autoclave (%)

0,8 - 0,2

0,01960

-0,0463

0,0031

0,0

0,5

0,6

Cemento patrn sin aditivos Cemento patrn ms dosis aditivo

Cemento patrn ms dosis aditivo

Mejoramiento de malla N325 (%)

 

18,67

0,75

La dosis ms eficiente es de 0,5 ml de aditivo en cemento, con un mejoramiento de 18,67 %.

Los parmetros fsicos antes mencionados estn dentro del rango que especifica la Norma INEN 490

Resistencias a la compresin

1 da (MPa)

---

4,54

5,93

6,65

0,0

0,3

0,5

Cemento patrn sin aditivos

Cemento patrn ms dosis aditivo

Cemento patrn ms dosis aditivo

3 das (MPa)

13

7,91

10,81

12,0

0.0

0,3

0,5

Cemento patrn sin aditivos

Cemento patrn ms dosis aditivo

Cemento patrn ms dosis aditivo

Ningn resultado cumple con la Norma INEN 490 que es de 13 MPa

7 das (MPa)

20

12,59

16,18

17,96

0.0

0,3

0,5

Cemento patrn sin aditivos

Cemento patrn ms dosis

Cemento patrn ms dosis

Ningn resultado cumple con la Norma INEN 490 que es de 20 MPa

28 das (MPa)

25

24

29,09

34,27

0,0

0,6

0,2

Cemento patrn sin aditivos

Cemento patrn ms dosis aditivo

Cemento patrn ms dosis aditivo

El cemento patrn sin aditivo no cumple con la Norma INEN 490.

Las dems dosificaciones cumplen satisfactoriamente.

Dnde el aditivo C resulta ser

ms eficiente.

Componente

Norma inen 490

Resultados

Cantidad aditivo (ml)

Anlisis

Composicin qumica (%)

 

 

 

Los porcentajes de la composicin qumica de la muestra se mantiene casi inalterable y estn dentro de los rangos permitidos por la Norma INEN 490

Anlisis fsico

Fraguado inicial (min.)

> 45

162

130

153

0,0

1,0

2,0

Cemento patrn sin aditivos Cemento patrn ms dosis aditivo

Cemento patrn ms dosis aditivo

Fraguado final (horas)

< 7

3,72

3,17

3,72

0,0

1,0

2,0

Cemento patrn sin aditivos Cemento patrn ms dosis aditivo

Cemento patrn ms dosis aditivo

Contenido de aire (%)

≤ 12

1,5259

2,0256

2,2798

0,0

1,0

0,5

Cemento patrn sin aditivos Cemento patrn ms dosis aditivo

Cemento patrn ms dosis aditivo

Expansin o contraccin en autoclave (%)

0,8 - 0,2

0,01960

- 0,01581

-0,00315

0,0

0,5

2,0

Cemento patrn sin aditivos Cemento patrn ms dosis aditivo

Cemento patrn ms dosis aditivo

Mejoramiento de malla N325 (%)

 

18,67

0,75

La dosis ms eficiente es de 1,5 ml de aditivo en cemento, con un mejoramiento de 10,48 %.

Los parmetros fsicos antes mencionados estn dentro del rango que especifica la Norma INEN 490

Resistencias a la compresin

1 da (MPa)

---

4,54

5,22

6,04

0,0

1,0

1,5

Cemento patrn sin aditivos Cemento patrn ms dosis aditivo

Cemento patrn ms dosis aditivo

3 das (MPa)

13

7,91

10,01

10,68

0.0

1,0

2,0

Cemento patrn sin aditivos Cemento patrn ms dosis aditivo

Cemento patrn ms dosis aditivo

Ningn resultado cumple con la Norma INEN 490 que es de 13 MPa

7 das (MPa)

20

12,59

15,43

16,91

0.0

1,5

2,0

Cemento patrn sin aditivos Cemento patrn ms dosis aditivo

Cemento patrn ms dosis aditivo

Ningn resultado cumple con la Norma INEN 490 quees de 20 MPa

28 das (MPa)

25

24

26,47

30,07

0,0

0,5

1,5

Cemento patrn sin aditivos Cemento patrn ms dosis aditivo

Cemento patrn ms dosis aditivo

El cemento patrn sin aditivo no cumple con la Norma INEN 490.

Las dems dosificaciones si cumplen

Con el Aditivo D - RGA S346

 

 

Dosificacin de aditivos naturales al cemento

La siguiente tabla indica los mejores resultados obtenidos con los diferentes aditivos en las 4 mezclas preparadas anteriormente, basados en los que tienen menor % de retenido en malla N 325 y una finura mayor por medio del Blaine (cm2/g), las mismas que se utilizan para preparar mezclas de cemento con el 20 y 15 % de puzolana.

 

Parmetros fsicos

Cemento con aditivo 0,75 ml (ca3)

Cemento con aditivo 1,0 ml

(cb4)

Cemento con aditivo 0,5 ml

(cc4)

Cemento con aditivo 1,5 ml

(cd3)

Blaine (cm2/g)

4067

4067

4067

4042

Retenido malla

N 325 (%)

16,24

17,79

15,86

17,46

Mejoramiento malla n325 (%)

16,70

8,77

18,67

10,46

 

Mezcla de Cemento con de 20 % puzolana y dosificacin con Aditivos

Componente

Norma inen 490

Resultados

Cantidad y tipo de aditivo (ml)

Anlisis

Composicin qumica (%)

 

 

 

Las mezclas de cementos preparados: ca3, cb4, cc4 y cd3, con una adicin del 20 % de puzolana la composicin qumica no tiene mucha variacin y cumple con la norma inen 490

Anlisis fsico

Fraguado inicial (min.)

> 45

118

154

1,5 - d3

1,0 - b4

Cemento patrn ms dosis aditivo d3

Cemento patrn ms dosis aditivo b4

Fraguado final (horas)

< 7

3,10

3,38

1,5 - d3

0,5 - c4

Cemento patrn ms dosis aditivo d3

Cemento patrn ms dosis aditivo c4

Contenido de aire (%)

≤ 12

2,0472

2,4401

0,75 a3

0,5 - c4

Cemento patrn ms dosis aditivo a3

Cemento patrn ms dosis aditivo c4

Expansin o contraccin en autoclave (%)

0,8 - 0,2

-0,0148

-0,0024

1,5 - d3

0,5 - c4

Cemento patrn ms dosis aditivo d3

Cemento patrn ms dosis aditivo c4

Blaine

(cm2/g)

----

3694

3776

1,0 - b4

1,5 - d3

Cemento patrn ms dosis aditivo b4

Cemento patrn ms dosis aditivo d3

Retenido malla n325 (%)

----

19,62

18,9

1,0 - b4

1,5 - d3

Cemento patrn ms dosis aditivo b4

Cemento patrn ms dosis aditivo d3

Los parmetros fsicos antes mencionados estn dentro del rango que especifica la norma inen 490

Resistencias a la compresin

1 da (mpa)

---

5,77

6,83

1,0 - b4

1,5 - d3

Cemento patrn ms dosis aditivo b4

Cemento patrn ms dosis aditivo d3

3 das (mpa)

13

8,94

12,73

1,0 - b4

1,5 - d3

Cemento patrn ms dosis aditivo b4

Cemento patrn ms dosis aditivo d3

Ningn resultado cumple con la norma inen 490 que es de 13 mpa

7 das (mpa)

20

15,81

18,97

1,0 - b4 0,75 - a3

Cemento patrn ms dosis aditivo b4

Cemento patrn ms dosis aditivo a3

Ningn resultado cumple con la norma inen 490 que es de 20 mpa

28 das (mpa)

25

24,82

28,11

1,0 - b4

1,5 - d3

Cemento patrn ms dosis aditivo b4

Cemento patrn ms dosis aditivo d3

El cemento con aditivo b4 no cumple con la norma inen 490.

Todas las dems dosificaciones si cumplen con la norma inen 490 que es de 28 mpa con el 20 % de puzolana; especialmente con el aditivo d (ruredil s.p.a. de italia) con las dosificaciones 1,5 ml

 

Mezcla de Cemento con de 15 % puzolana y dosificacin con Aditivos

Componente

Norma inen 490

Resultados

Cantidad y tipo de aditivo (ml)

Anlisis

Composicin qumica (%)

 

 

 

Las mezclas de cementos preparados: ca3, cb4, cc4 y cd3, con una adicin del 20 % de puzolana la composicin qumica no tiene mucha variacin y cumple con la norma

Inen 490

Anlisis fsico

Fraguado inicial (min.)

> 45

115

148

1,5 - d3

1,0 - b4

Cemento patrn ms dosis aditivo d3

Cemento patrn ms dosis aditivo b4

Fraguado final (horas)

< 7

2,83

3,40

1,5 - d3

1,0 - b4

Cemento patrn ms dosis aditivo d3

Cemento patrn ms dosis aditivo b4

Contenido de aire (%)

≤ 12

2,7670

2,9009

1,5 d3

1,0 - b4

Cemento patrn ms dosis aditivo d3

Cemento patrn ms dosis aditivo b4

Expansin o contraccin en autoclave (%)

0,8 - 0,2

-0,0016

-0,0227

1,5 - d3

0,75 - a3

Cemento patrn ms dosis aditivo d3

Cemento patrn ms dosis aditivo a3

Blaine

(cm2/g)

----

3514

3600

1,0 - b4

0,5 - c4

Cemento patrn ms dosis aditivo b4

Cemento patrn ms dosis aditivo c4

Retenido malla n325 (%)

 

----

20,91

18,07

1,0 - b4 1,5 - c4

Cemento patrn ms dosis aditivo b4

Cemento patrn ms dosis aditivo c4

Los parmetros fsicos antes mencionados estn dentro del rango que especifica la norma inen 490

Resistencias a la compresin

1 da (mpa)

---

6,21

9,11

1,0 - b4

0,5 - c4

Cemento patrn ms dosis aditivo b4

Cemento patrn ms dosis aditivo c4

3 das (mpa)

13

13,03

15,95

1,0 - b4

0,5 - c4

Cemento patrn ms dosis aditivo b4

Cemento patrn ms dosis aditivo c4

Todos resultados cumplen satisfactoriamente con las resistencias mecnicas iniciales con la norma inen 490 que es de 13 mpa cuando se utiliza un 15 % de puzolana. Especialmente con el aditivo c (ruredil s.p.a. de italia) con las dosificaciones 0,5 ml

7 das (mpa)

20

20,23

22,02

1,0 - b4

1,5 - d3

Cemento patrn ms dosis aditivo b4

Cemento patrn ms dosis aditivo d3

Todos resultados cumplen satisfactoriamente con las resistencias mecnicas iniciales con la norma inen 490 que es de 20 mpa cuando se utiliza un 15 % de puzolana, especialmente con el aditivo d (ruredil s.p.a. de italia) con las dosificaciones 1,5 ml

28 das (mpa)

25

32,17

38,18

1,0 - b4 0,5 - c4

Cemento patrn ms dosis aditivo b4

Cemento patrn ms dosis aditivo c4

Todos resultados cumplen satisfactoriamente con las resistencias mecnicas iniciales con la norma inen 490 que es de 25 mpa cuando se utiliza un 15 % de puzolana; especialmente con el aditivo c (ruredil s.p.a. de italia) con las dosificaciones 0,5 ml

 

Conclusiones

Las materias primas utilizados como material de adicin al cemento, estn dentro de los lmites permitidos en cuanto a su composicin, teniendo la calidad adecuada para ser molidos en conjunto con el clnker producido en la empresa. As:

El yeso que contiene 41,92% SO3 equivale al 90,13% Yeso. Para el yeso no hay Norma Tcnica que especifique el porcentaje mnimo de pureza o SO3, pero pasado el 90 % es de buena calidad.

La caliza con 79,75 % promedio CaCO3 se encuentra dentro de los parmetros de las Normas Tcnicas internas de la empresa, que debe contener por lo menos el 70 % en masa de una o ms de las formas minerales de carbonato de calcio.

La puzolana que tiene un 65,74 % SiO2 y un ndice de actividad de 81,93% la cual est dentro de la Norma para Cementos Hidrulicos Compuestos, Requisitos-NTE INEN 490:2011 que permite un % mnimo a los 28 das de 75% de actividad.

El clnker que segn el anlisis gravimtrico contiene: 51,67 % de C3S, 27,79 % de C2S, 6,51 % de C3A y 10,92 % C4AF. Con las fases del clnker se obtuvo resistencias iniciales bajas debido a la poca cantidad de alita (C3S) y resistencias finales altas debido a las cantidades altas de Belita (C2S) principalmente.

Se investigaron 4 tipos de aditivos provenientes de 2 empresas distintas: Sika Ecuatoriana

S.A. y RUREDIL S.P.A. de Italia.

Los aditivos fueron dosificados segn las fichas tcnicas de cada uno respectivamente, en el caso de los aditivos de SIKA se hizo la misma dosificacin para ambos, obtenindose los mejores resultados con el aditivo SIKAGRIND 109-EC, con una dosificacin de 0,75 ml (A3), el cual dio un mejoramiento en la malla N 325 de 16,7 % de retenido y finura, con resistencias iniciales a un da de 6,09 MPa y a 3 das de 9,9 MPa indicando un % de mejoramiento en las resistencias de 30 % aproximadamente.

La cantidad de puzolana mxima que es posible aadir a la molienda junto con el clnker que produce la empresa oscila entre 15 % - 18 %; utilizando el aditivo RGA K155 con una dosificacin de 0,5 ml (C4) e incluso se puede utilizar el aditivo RGA S346 con una dosificacin de 1,5 (D3) que fueron los ms eficientes y capaces de satisfacer los requisitos de la norma NTE INEN 490:2011 para Cemento Portland Puzolnico IP.

Hay que tomar en cuenta que con 15 % de adicin de puzolana las resistencias iniciales y finales empiezan a subir y con 25 % no se llega a cumplir con la Norma NTE INEN 490:2011 segn la investigacin.

La sustitucin por puzolana del cemento portland reduce siempre la resistencia a edades tempranas aunque aumenta la resistencia a edades mayores, como se pudo evidenciar en los resultados de las resistencias cuando se aadi 25 % de puzolana; pero las resistencias iniciales no alcanzaron a cumplir con la Norma NTE INEN 490:2011 ya que las resistencias estn ligadas directamente a las fases del clnker como la alita (resistencias iniciales) y belita (resistencias finales) las cuales le dan su calidad.

Como conclusin el aditivo ms eficiente para la molienda del clnker que produce la empresa y eficiencia en el mejoramiento de la finura y resistencias es el aditivo RGA K155 de la empresa RUREDIL S.P.A. con una dosificacin de 0,5 ml. (C4)

 

Recomendaciones

Si la empresa desea implementar en el proceso de molienda final a escala industrial uno de los aditivos investigados, se debe utilizar el aditivo RGA K155 proveniente de la empresa RUREDIL S.P.A. con una dosis de 0,5 (C4) ml del aditivo.

Se debe seguir realizando ms investigaciones con otros aditivos de otras casas comerciales que existen en el mercado nacional e internacional.

Se debe realizar las mismas investigaciones con aditivos slidos naturales como una caliza de ms alto contenido de carbonato de calcio (> 90 %) o aditivos sintticos

 

Referencias

1.             BICZOCY. T., Qumica de los Cementos., 5a Ed., Bilbao Espaa., URMO.,1978., p. pp. 24 29.

2.             DUDA, Walter H., Manual Tecnolgico del Cemento., Tcnicos Asociados. Espaa., 1977., p. pp. 1 136.

3.             LABAHN, Hy KOHLHAAS, L., Prontuario del Cemento., 5a Ed., Barcelona Espaa., Tcnicos Asociados., 1983., p. pp. 152.

4.             INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACIN (NORMA TCNICA ECUATORIANA NTE INEN 490:2011)., Quinta revisin., Cementos Hidrulicos Compuestos. Requisitos.

 

 

2020 por los autores. Este artculo es de acceso abierto y distribuido segn los trminos y condiciones de la licencia Creative Commons Atribucin-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0) (https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/).

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URL: https://www.dominiodelasciencias.com/

DOI: https://doi.org/10.23857/pocaip

 

                 

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