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El Uso de Aditivos de
Molienda en la
Industria del
Cemento

17 octubre, 2024
Autor: Ing. Jazmin Cardona
El Uso de Aditivos de
Molienda en la
Industria del
Cemento

Introducción

La industria del cemento es esencial para el desarrollo global, pero enfrenta importantes desafíos en términos de sostenibilidad y eficiencia energética. En este contexto, los aditivos de molienda han surgido como una solución clave para optimizar la producción de cemento, mejorar la calidad del producto final y minimizar el impacto ambiental de las operaciones. Aunque se utilizan en pequeñas cantidades, estos aditivos pueden influir significativamente en el rendimiento de la producción y en las propiedades del cemento.

Los aditivos de molienda son sustancias químicas que se incorporan en el proceso de fabricación del cemento. Estos aditivos actúan de varias maneras: reducen la fricción entre partículas y evitan la aglomeración, facilitando la molienda del material, lo que permite alcanzar finuras altas con menor consumo de energía, también contribuye a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Además, pueden mejorar las propiedades del cemento. Por ejemplo, algunos aditivos pueden aumentar la resistencia inicial y final del cemento, con esto lograr una reducción de factor clinker y del mismo modo reducir la huella de CO2.

Es importante investigar diferentes tipos de aditivos dado que su dosificación, forma de acción y efectividad pueden variar según la familia de moléculas activas y casa de producción. Para asegurar buenos resultados, es necesario realizar pruebas previas que determinen el tipo y dosificación optima de aditivo para cada tipo de clinker y las condiciones específicas de la planta.

En el CI+D se ha desarrollado un proyecto para incorporar aditivos de molienda en nuestras operaciones de Guatemala, por lo que, se ha realizado estudios específicos en la evaluación de aditivos, los efectos que estos dan al cemento, dosificaciones y desempeño de los mismo. Se realizó la evaluación de aditivos de diferentes casas de proveedores, logrando conocer las moléculas activas de cada uno y ver el efecto que producen en el cemento.

Inicialmente la metodología se basaba en realizar moliendas a nivel laboratorio, en molino de bolas de 1kg, añadiendo el aditivo con gotero sobre las materias primas, simulando el proceso industrial, de esta metodología se logró observar el efecto del aditivo dentro del proceso de producción, observando su desempeño conforme al coating que provocan la fricción entre las materias primas y las bolas del molino. Así mismo, se logró identificar la dosificación óptima. Según se fue explorando sobre el tema de aditivos y las capacitaciones brindadas por los proveedores, se realizó una segunda metodología para tener una evaluación minuciosa sobre el desempeño que tienen los aditivos en la calidad del cemento, por lo que se tomaron 13 aditivos diferentes añadiendo la dosificación optima y colocarla directamente en la hechura de cubos para evaluación de resistencias por mortero de cemento. Es evidente la mejora que dan los aditivos de molienda a la producción de cemento, tanto en proceso como en calidad. 

Conclusión:

El uso de aditivos de molienda en la industria del cemento representa una estrategia efectiva para mejorar la eficiencia del proceso de producción, reducir el consumo de energía y mejorar las propiedades del cemento. Sin embargo, es crucial abordar su implementación con un enfoque técnico riguroso para maximizar sus beneficios y evitar posibles impactos negativos.  A medida que la industria del cemento avanza hacia prácticas más sostenibles, en el CI+D estamos siempre a la vanguardia de la tecnología.

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CID CETEC participó en el XXII Congreso Ibero Latinoamericano del asfalto (CILA)

CILA de granada ARTÍCULO CID CENTRO DE INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO PROGRESO LATAM

CID CETEC participó en el XXII Congreso Ibero Latinoamericano del asfalto (CILA)

Evaluación de incorporación de hidróxido de calcio (cal) en mezclas asfálticas.

Los pavimentos están sujetos a una serie de solicitaciones de carga y clima, que provocan deterioros que limitan o reducen su vida de servicio. En países con clima tropical como el que prevalece en Guatemala, uno de los daños de los pavimentos flexibles es el asociado al daño por humedad de las mezclas asfálticas, que depende de la adherencia entre el asfalto y el agregado, por lo que generalmente se requiere usar aditivos que mejoren dicha propiedad.

El Congreso Ibero Latinoamericano del Asfalto (CILA) es el evento en español y portugués más importante y con mayor alcance de la industria del asfalto (participación de más de 20 países), en el cual se promueve la investigación en temas relacionados con carreteras asfálticas, impulsando la divulgación de la innovación en materiales de construcción (asfaltos, agregados pétreos, aditivos, diseños de mezclas, etc), sistemas de gestión de pavimentos y redes viales, entre otros.

En la XXII edición del CILA celebrado en Granada, España, se contó con la participación del Grupo Progreso con la ponencia “Evaluación de incorporación de hidróxido de calcio (cal) en mezclas asfálticas en caliente con agregados de Guatemala”.

Narrativa:

En conjunto entre el Centro de Investigación y Desarrollo, el área comercial de Soluciones Viales y el Negocio de Cal y Predosificados, se realizó una investigación con el objetivo de validar los beneficios de la incorporación de la cal hidratada en las mezclas asfálticas con agregados y cal hidratada de uso local de Guatemala, como una alternativa para prolongar su durabilidad y que genere beneficios a las agencias de administración de la red vial. Los ensayos utilizados en la investigación son la Resistencia al daño inducido por humedad de las mezclas asfálticas compactadas (AASHTO T 283), Rueda Cargada de Hamburgo (AASHTO T 324), Determinación de vida a la fatiga de mezclas asfálticas sometidas a flexión repetida (AASHTO T 321) y Determinación de módulos dinámicos de mezcla asfáltica (AASHTO T 342).

Los resultados obtenidos en los ensayos validaron los beneficios de la incorporación de hidróxido de calcio en las mezclas asfálticas, prolongando la durabilidad de las mismas. Entre los beneficios se pueden resaltar:

 

  • Incremento de la resistencia al daño por humedad asociado a la adherencia asfalto – agregado, según resultados del ensayo Resistencia al daño inducido por humedad de las mezclas asfálticas compactadas (AASHTO T 283), más conocido por sus siglas en inglés como TSR (Tensile Strenght Ratio).
  • Mejor resistencia ante las deformaciones permanentes (formación de roderas), en las probetas de mezclas asfálticas adicionadas con hidróxido de calcio se alcanzó una deformación máxima de 1.52 milímetros en el de Rueda Cargada de Hamburgo (AASHTO T 324), mientras que las muestras sin adición de hidróxido de calcio se obtuvo una deformación de 9.27 milímetros.
  • Incremento entre el 50% al 75% en los ciclos o repeticiones de carga para alcanzar la falla en el ensayo de vida a la fatiga (AASHTO T 321) para las mezclas con hidróxido de calcio, lo cual se puede traducir en resistir mayor cantidad de paso de vehículos pesados para presentar el agrietamiento a la fatiga.
  • Incremento en el módulo dinámico (relación esfuerzo – deformación) a diferentes temperaturas y frecuencias de ensayo.

Conclusión:

La participación de Progreso en el XXII CILA es una excelente plataforma de exposición para presentar los resultados obtenidos en la investigación, los cuales indican un alto potencial de incremento de la durabilidad y de mejoras en el desempeño de las mezclas asfálticas adicionadas con hidróxido de calcio (cal hidratada).

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Ing. Manuel Gerardo Uribio Ortiz

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Concreto de Ultra Alto Desempeño – UHPC (Ultra High Performance Concrete)

UHPC Concreto Ultra Alto Desempeño 3 Centro de Investigacion y Desarrollo CID Cementos Progreso LATAM

Concreto de Ultra Alto Desempeño – UHPC (Ultra High Performance Concrete)

Introducción:

El concreto, como material estructural, es el más utilizado en la industria de la construcción.  Las debilidades del concreto, tales como baja resistencia a tensión, baja resistencia a corte y su falta de ductilidad, son características que se pueden mejorar con la incorporación de otros componentes en las mezclas de concreto.

Contenido:

El concreto de ultra alto desempeño o UHPC por sus siglas en inglés, como lo define la Portland Cement Association (PCA), es un material a base de materiales cementicios que tiene una resistencia a la compresión mínima especificada de 120 MPa (17,000 psi).  Este material debe cumplir, además de la resistencia, propiedades específicas de durabilidad, ductilidad y tenacidad.  Generalmente, se incluyen fibras en la mezcla para lograr requisitos específicos.

Este concreto, aunque utiliza algunos de los materiales que se utilizan en los concretos convencionales y de alta resistencia, utiliza materiales adicionales muy distintos y por eso se puede considerar como un concreto especial, diferente a los que estamos acostumbrados a utilizar en los proyectos constructivos día con día. Como este tipo de concreto utiliza una cantidad considerable de finos, hace que la matriz del material endurecido sea muy densa y prácticamente impenetrable. Además, se pueden lograr acabados superficiales muy precisos, para proyectos de alto valor arquitectónico y otros usos no convencionales que puede tener el concreto. Como normalmente este material se combina con fibras, estas aportan para obtener resistencias a flexión muy altas, de alrededor de 50 MPa (7,200 psi), lo que en realidad lo convierte en un material con un comportamiento y desempeño muy distinto a lo que conocemos de los concretos de uso común o los de alta resistencia, como la capacidad de deformarse, siendo mucho menos frágiles que estos últimos.

Conclusión:

La mayor ventaja que provee la alta resistencia, el alto desempeño y el ultra alto desempeño del concreto es la posibilidad de reducir las dimensiones de los elementos estructurales, especialmente columnas, para edificios de todo tipo, especialmente los de mediana y gran altura.  Esto hace que la estructura sea menos pesada en general, utilice menos materiales en el concreto y menor cantidad de moldes.  Esta reducción de tamaños y peso también contribuye con los preceptos de la construcción sostenible.  Así que, la primera aplicación evidente para los concretos de alta resistencia, alto desempeño y ultra alto desempeño, es la utilización de estos en edificios, especialmente los de mayor altura o que estén sujetos a altas cargas, porque aportan no solo a la reducción de costos y sino a la reducción de la huella de carbono durante la construcción.

Referencias:

1. ACI (American Concrete Institute):
     a. ACI Committee 239 on Ultra-High Performance Concrete
     b. ACI Committee 363 on High-Strength Concrete

2. PCA (Portland Cement Association)

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Plinio Estuardo Herrera

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