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cemento Portland

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Sacos de cemento portland envueltos y apilados sobre un palé.
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Blue Circle Southern Cement trabaja cerca de Berrima , Nueva Gales del Sur, Australia.

El cemento Portland es el tipo de cemento más común de uso general en todo el mundo como ingrediente básico del hormigón , mortero , estuco y lechadas no especiales . Fue desarrollado a partir de otros tipos de cal hidráulica en Inglaterra a principios del siglo XIX por Joseph Aspdin , y generalmente se elabora a partir de piedra caliza . Es un polvo fino que se produce calentando minerales de piedra caliza y arcilla en un horno para formar clínker , moliendo el clínker y añadiendo entre un 2 y un 3 por ciento de yeso . Hay varios tipos de cemento portland disponibles. El más común, llamado cemento portland ordinario (OPC), es gris, pero también está disponible el cemento portland blanco. Su nombre se deriva de su parecido con la piedra de Portland , que se extrae en la isla de Portland en Dorset , Inglaterra. Fue nombrado por Joseph Aspdin , quien obtuvo una patente en 1824. Su hijo William Aspdin es considerado el inventor del cemento Portland "moderno" debido a sus desarrollos en la década de 1840. [1]

El bajo costo y la amplia disponibilidad de piedra caliza, lutitas y otros materiales naturales utilizados en el cemento portland lo convierten en un material de construcción relativamente barato. Su uso más común es en la producción de hormigón, un material compuesto formado por áridos (grava y arena), cemento y agua.

Historia

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Placa en Leeds que conmemora a Joseph Aspdin
Una fotografía en blanco y negro de William Aspdin.
William Aspdin es considerado el inventor del cemento Portland "moderno". [1]
Acera de hormigón recién vertido en West Winnemucca Boulevard acercándose a Melarkey Street en Winnemucca, Nevada en 2014

El cemento Portland se desarrolló a partir de cementos naturales fabricados en Gran Bretaña a partir de mediados del siglo XVIII. Su nombre se deriva de su similitud con la piedra de Portland , un tipo de piedra de construcción extraída en la isla de Portland en Dorset, Inglaterra. [2]

El desarrollo del cemento portland moderno (a veces llamado cemento portland ordinario o normal) comenzó en 1756, cuando John Smeaton experimentó con combinaciones de diferentes calizas y aditivos, incluidos trass y puzolanas , destinados a la construcción de un faro, [3] ahora conocido como Torre de Smeaton . A finales del siglo XVIII, el cemento romano fue desarrollado y patentado en 1796 por James Parker . [4] El cemento romano rápidamente se hizo popular, pero fue reemplazado en gran medida por el cemento Portland en la década de 1850. [3] En 1811, James Frost produjo un cemento al que llamó cemento británico. [4] Se informa que James Frost construyó una fábrica para fabricar cemento artificial en 1826. [5] En 1811, Edgar Dobbs de Southwark patentó un cemento del tipo inventado siete años más tarde por el ingeniero francés Louis Vicat . El cemento de Vicat es una cal hidráulica artificial , y se considera el "principal precursor" [3] del cemento Portland.

El nombre cemento portland está registrado en un directorio publicado en 1823 y está asociado con William Lockwood y posiblemente con otros. [6] En su patente de cemento de 1824, Joseph Aspdin llamó a su invención "cemento Portland" debido a su parecido con la piedra Portland . [2] El cemento Aspdin no se parecía en nada al cemento Portland moderno, sino que fue un primer paso en el desarrollo del cemento Portland moderno, y ha sido llamado "proto-cemento Portland". [3]

William Aspdin había dejado la empresa de su padre para fundar su propia fábrica de cemento. En la década de 1840, William Aspdin, aparentemente accidentalmente, produjo silicatos de calcio que constituyen un paso intermedio en el desarrollo del cemento Portland. En 1848, William Aspdin mejoró aún más su cemento. Luego, en 1853, se mudó a Alemania, donde se dedicó a la fabricación de cemento. [6] William Aspdin fabricó lo que podría denominarse "cemento meso-portland" (una mezcla de cemento portland y cal hidráulica). [7] Isaac Charles Johnson perfeccionó aún más la producción de "cemento portland meso" (etapa intermedia de desarrollo) y afirmó ser el verdadero padre del cemento portland. [8]

En 1859, John Grant, de la Junta Metropolitana de Obras, estableció los requisitos para el cemento que se utilizaría en el proyecto de alcantarillado de Londres . Esto se convirtió en una especificación para el cemento portland. El siguiente avance en la fabricación de cemento portland fue la introducción del horno rotatorio , patentado por Frederick Ransome en 1885 (Reino Unido) y 1886 (Estados Unidos); lo que permitió una mezcla más fuerte, más homogénea y un proceso de fabricación continuo. [3] El horno "sin fin" de Hoffmann, que se decía que daba "un control perfecto sobre la combustión", fue probado en 1860 y demostró que producía un grado superior de cemento. Este cemento se fabricó en Portland Cementfabrik Stern en Stettin , que fue el primero en utilizar un horno Hoffmann. [9] La Asociación Alemana de Fabricantes de Cemento emitió una norma sobre el cemento Portland en 1878. [10]

El cemento Portland se había importado a los Estados Unidos desde Alemania e Inglaterra , y en las décadas de 1870 y 1880, lo producía Eagle Portland Cement cerca de Kalamazoo, Michigan. En 1875, se produjo el primer cemento portland en los hornos de Coplay Cement Company bajo la dirección de David O. Saylor en Coplay, Pensilvania . [11] A principios del siglo XX, el cemento Pórtland de fabricación estadounidense había desplazado a la mayor parte del cemento Pórtland importado.

Composición

ASTM C150 [12] define el cemento portland como:

Cemento hidráulico (cemento que no sólo se endurece al reaccionar con el agua sino que también forma un producto resistente al agua) producido pulverizando clinkers que consisten esencialmente en silicatos de calcio hidráulicos, que generalmente contienen una o más de las formas de sulfato de calcio como una adición entre tierra. [13]

La norma europea EN 197-1 utiliza la siguiente definición:

El clinker de cemento Portland es un material hidráulico que estará compuesto por al menos dos tercios en masa de silicatos de calcio ( 3 CaO·SiO 2 y 2 CaO·SiO 2 ) , y el resto estará formado por fases de clinker que contienen aluminio y hierro y otros compuestos. La proporción de CaO a SiO 2 no será inferior a 2,0. El contenido de óxido de magnesio ( MgO ) no excederá el 5,0% en masa.

(Los dos últimos requisitos ya estaban establecidos en la Norma Alemana , emitida en 1909).

El clinker constituye más del 90% del cemento, junto con una cantidad limitada de sulfato de calcio (CaSO 4 , que controla el tiempo de fraguado) y hasta un 5% de constituyentes menores (rellenos) según lo permiten diversas normas. Los clínkeres son nódulos (diámetros de 0,2 a 1,0 pulgadas [5,1 a 25,4 milímetros]) de un material sinterizado que se produce cuando una mezcla cruda de una composición predeterminada se calienta a alta temperatura. La reacción química clave que distingue al cemento Portland de otras cales hidráulicas ocurre a estas altas temperaturas (>1300 °C (2370 °F)) cuando la belita (Ca 2 SiO 4 ) se combina con óxido de calcio (CaO) para formar alita (Ca 3 SiO 5). ). [14]

Fabricación

Un padre y un hijo en Goma , Congo, en 2017.

El clinker de cemento Portland se fabrica calentando, en un horno de cemento , una mezcla de materias primas a una temperatura de calcinación superior a 600 °C (1112 °F) y luego a una temperatura de fusión, que es de aproximadamente 1450 °C (2640 °F) para cementos modernos, para sinterizar los materiales y obtener clinker.

Los materiales del clinker de cemento son alita, belita, aluminato tricálcico y ferrita de alúmina tetracálcica. Los óxidos de aluminio, hierro y magnesio están presentes como un fundente que permite que los silicatos de calcio se formen a una temperatura más baja [15] y contribuyen poco a la resistencia. Para cementos especiales, como los de baja temperatura (LH) y los resistentes a los sulfatos (SR), es necesario limitar la cantidad de aluminato tricálcico (3 CaO·Al 2 O 3 ) formado.

La principal materia prima para la fabricación de clinker suele ser piedra caliza ( CaCO 3 ) mezclada con un segundo material que contiene arcilla como fuente de aluminosilicato. Normalmente se utiliza una piedra caliza impura que contiene arcilla o SiO2 . El contenido de CaCO 3 de estas calizas puede ser tan bajo como el 80%. Las materias primas secundarias (materiales de la mezcla cruda distintos de la piedra caliza) dependen de la pureza de la piedra caliza. Algunos de los materiales utilizados son arcilla , esquisto , arena , mineral de hierro , bauxita , cenizas volantes y escorias . Cuando un horno de cemento funciona con carbón, las cenizas del carbón actúan como materia prima secundaria.

molienda de cemento

Un molino de cemento de 10 MW que produce cemento a 270 toneladas por hora.

Para lograr las cualidades de fraguado deseadas en el producto terminado, se agrega una cantidad (2 a 8 %, pero generalmente 5 %) de sulfato de calcio (generalmente yeso o anhidrita ) al clínker y la mezcla se muele finamente para formar el cemento terminado. polvo. Esto se logra en un molino de cemento . El proceso de molienda se controla para obtener un polvo con un amplio rango de tamaño de partículas , en el que normalmente el 15% en masa consiste en partículas de menos de 5 μm de diámetro y el 5% de partículas de más de 45 μm. La medida de finura que se utiliza habitualmente es la " superficie específica ", que es la superficie total de las partículas de una unidad de masa de cemento. La velocidad de reacción inicial (hasta 24 horas) del cemento al agregar agua es directamente proporcional al área de superficie específica. Los valores típicos son 320–380 m 2 ·kg −1 para cementos de uso general y 450–650 m 2 ·kg −1 para cementos de 'endurecimiento rápido'. El cemento se transporta mediante cinta o bomba de polvo a un silo para su almacenamiento. Las plantas de cemento normalmente tienen suficiente espacio en silos para entre una y 20 semanas de producción, dependiendo de los ciclos de demanda locales. El cemento se entrega a los usuarios finales en bolsas o como polvo a granel soplado desde un vehículo a presión hasta el silo del cliente. En los países industriales, el 80% o más del cemento se entrega a granel.

Fraguado y endurecimiento

El cemento fragua cuando se mezcla con agua mediante una compleja serie de reacciones químicas que aún no se conocen parcialmente. [ cita necesaria ] Los diferentes componentes cristalizan lentamente y el entrelazamiento de sus cristales le da al cemento su fuerza. El dióxido de carbono se absorbe lentamente para convertir la portlandita (Ca(OH) 2 ) en carbonato de calcio insoluble . Después del fraguado inicial, la inmersión en agua tibia acelerará el fraguado. Se agrega yeso como inhibidor para evitar el fraguado instantáneo (o rápido).

Usar

Uso decorativo de paneles de cemento portland en la finca Grosvenor de Londres [16]

El uso más común del cemento portland es en la producción de hormigón. [17] El hormigón es un material compuesto formado por áridos ( grava y arena ), cemento y agua. Como material de construcción, el hormigón se puede moldear en casi cualquier forma deseada y, una vez endurecido, puede convertirse en un elemento estructural (que soporta carga). El hormigón se puede utilizar en la construcción de elementos estructurales como paneles, vigas y mobiliario urbano , o se puede colar in situ para superestructuras como carreteras y presas. Estos pueden suministrarse con hormigón mezclado in situ o con hormigón " premezclado " elaborado en sitios de mezcla permanentes. El cemento Portland también se utiliza en morteros (sólo con arena y agua), para revoques y soleras , y en lechadas (mezclas de cemento y agua exprimidas en huecos para consolidar cimientos, firmes de carreteras, etc.).

Cuando se mezcla agua con cemento Portland, el producto fragua en unas pocas horas y se endurece en un período de semanas. Estos procesos pueden variar ampliamente, dependiendo de la mezcla utilizada y las condiciones de curado del producto, pero un concreto típico fragua en aproximadamente 6 horas y desarrolla una resistencia a la compresión de 8 MPa en 24 horas. La resistencia aumenta a 15 MPa a los 3 días, 23 MPa a 1 semana, 35 MPa a las 4 semanas y 41 MPa a los 3 meses. En principio, la resistencia continúa aumentando lentamente mientras haya agua disponible para una hidratación continua, pero generalmente se deja que el concreto se seque después de unas semanas y esto hace que se detenga el crecimiento de la resistencia.

Tipos

General

ASTM C150

Existen cinco tipos de cementos portland, con variaciones de los tres primeros según ASTM C150. [12] [18]

El cemento Portland tipo I se conoce como cemento común o de uso general. Generalmente se supone a menos que se especifique otro tipo. Se utiliza comúnmente para la construcción en general, especialmente cuando se fabrican elementos prefabricados y prefabricados de hormigón pretensado que no deben estar en contacto con suelos o aguas subterráneas. Las composiciones compuestas típicas de este tipo son:

55% (C 3 S), 19% (C 2 S), 10% (C 3 A), 7% (C 4 AF), 2,8% MgO, 2,9% (SO 3 ), 1,0% de pérdida por ignición y 1,0 % de CaO libre (utilizando notación química del cemento ).

Una limitación de la composición es que (C 3 A) no excederá el 15%.

El tipo II proporciona una resistencia moderada a los sulfatos y emite menos calor durante la hidratación. Este tipo de cemento cuesta aproximadamente lo mismo que el tipo I. Su composición compuesta típica es:

51% (C 3 S), 24% (C 2 S), 6% (C 3 A), 11% (C 4 AF), 2,9% MgO, 2,5% (SO 3 ), 0,8% de pérdida por ignición y 1,0 % CaO libre.

Una limitación en la composición es que el (C 3 A) no debe exceder el 8%, lo que reduce su vulnerabilidad a los sulfatos. Este tipo es para construcción general expuesta a un ataque moderado de sulfatos y está diseñado para usarse cuando el concreto está en contacto con suelos y agua subterránea, especialmente en el oeste de los Estados Unidos debido al alto contenido de azufre de los suelos. Debido a su precio similar al del tipo I, el tipo II se utiliza mucho como cemento de uso general y la mayoría del cemento Portland que se vende en Norteamérica cumple con esta especificación.

Nota: El cemento que cumple (entre otras) las especificaciones de los tipos I y II se encuentra comúnmente disponible en el mercado mundial.

El tipo III tiene una resistencia inicial relativamente alta. Su composición compuesta típica es:

57% (C 3 S), 19% (C 2 S), 10% (C 3 A), 7% (C 4 AF), 3,0% MgO, 3,1% (SO 3 ), 0,9% de pérdida por ignición y 1,3 % CaO libre.

Este cemento es similar al tipo I, pero molido más fino. Algunos fabricantes fabrican un clínker separado con mayor contenido de C 3 S y/o C 3 A, pero esto es cada vez más raro y generalmente se utiliza el clínker de uso general, molido hasta obtener una superficie específica que suele ser entre un 50% y un 80% más alta. El nivel de yeso también se puede aumentar ligeramente. Esto le da al concreto que usa este tipo de cemento una resistencia a la compresión de tres días igual a la resistencia a la compresión de siete días de los tipos I y II. Su resistencia a la compresión a los siete días es casi igual a la resistencia a la compresión a los 28 días de los tipos I y II. El único inconveniente es que la resistencia a los seis meses del tipo III es igual o ligeramente menor que la de los tipos I y II. Por lo tanto, se sacrifica la fuerza a largo plazo. Generalmente se utiliza para la fabricación de elementos prefabricados de hormigón, donde la alta resistencia en un día permite una rápida rotación de los moldes. También se puede utilizar en construcciones y reparaciones de emergencia, y en la construcción de bases de máquinas e instalaciones de puertas.

El cemento Portland tipo IV es generalmente conocido por su bajo calor de hidratación. Su composición compuesta típica es:

28% (C 3 S), 49% (C 2 S), 4% (C 3 A), 12% (C 4 AF), 1,8% MgO, 1,9% (SO 3 ), 0,9% de pérdida por ignición y 0,8 % CaO libre.

Los porcentajes de (C 2 S) y (C 4 AF) son relativamente altos y (C 3 S) y (C 3 A) son relativamente bajos. Una limitación de este tipo es que el porcentaje máximo de (C 3 A) es siete y el porcentaje máximo de (C 3 S) es treinta y cinco. Esto hace que el calor desprendido por la reacción de hidratación se desarrolle a un ritmo más lento. En consecuencia, la resistencia del hormigón se desarrolla lentamente. Después de uno o dos años, la resistencia es mayor que la de los otros tipos después del curado completo. Este cemento se utiliza para estructuras de hormigón de gran tamaño, como presas, que tienen una relación superficie-volumen baja. Los fabricantes generalmente no almacenan este tipo de cemento, pero algunos podrían considerar un pedido especial grande. Este tipo de cemento no se fabrica desde hace muchos años, porque los cementos de puzolana Portland y la adición de escoria granulada molida de alto horno ofrecen una alternativa más barata y fiable.

El tipo V se utiliza cuando la resistencia a los sulfatos es importante. Su composición compuesta típica es:

38% (C 3 S), 43% (C 2 S), 4% (C 3 A), 9% (C 4 AF), 1,9% MgO, 1,8% (SO 3 ), 0,9% de pérdida por ignición y 0,8 % CaO libre.

Este cemento tiene una composición muy baja (C 3 A) lo que explica su alta resistencia a los sulfatos. El contenido máximo de (C 3 A) permitido es del 5% para cemento Portland tipo V. Otra limitación es que la composición (C 4 AF) + 2 (C 3 A) no puede exceder el 20%. Este tipo se utiliza en hormigón que se expone a suelos alcalinos y sulfatos de aguas subterráneas que reaccionan con (C 3 A) provocando una expansión disruptiva. No está disponible en muchos lugares, aunque su uso es común en el oeste de Estados Unidos y Canadá. Al igual que el tipo IV, el cemento portland tipo V ha sido reemplazado principalmente por el uso de cemento ordinario al que se le agrega escoria granulada molida de alto horno o cementos terciarios mezclados que contienen escoria y cenizas volantes.

Los tipos Ia , IIa y IIIa tienen la misma composición que los tipos I, II y III. La única diferencia es que en Ia, IIa y IIIa, se muele un agente inclusor de aire en la mezcla. La entrada de aire debe cumplir con las especificaciones opcionales mínimas y máximas que se encuentran en el manual ASTM. Estos tipos solo están disponibles en el este de Estados Unidos y Canadá, de forma limitada. Son un enfoque deficiente [ se necesita aclaración ] para el arrastre de aire que mejora la resistencia a la congelación a bajas temperaturas.

Los tipos II(MH) y II(MH)a tienen una composición similar a los tipos II y IIa, pero con un calor suave.

norma EN 197

La norma europea EN 197-1 define cinco clases de cemento común que contienen cemento Portland como constituyente principal. Estas clases difieren de las clases ASTM.

* Los componentes permitidos en los cementos compuestos Portland son puzolanas artificiales (escoria de alto horno (de hecho, un aglutinante hidráulico latente), humo de sílice y cenizas volantes) o puzolanas naturales (materiales silíceos o aluminosos silíceos, como vidrios de ceniza volcánica, calcinados). arcillas y lutitas).

CSA A3000-08

Las normas canadienses describen seis clases principales de cemento, cuatro de las cuales también pueden suministrarse como una mezcla que contiene piedra caliza molida (donde hay un sufijo L en los nombres de las clases).

Cemento Portland blanco

El cemento Portland blanco o cemento Portland ordinario blanco (WOPC) es similar al cemento Portland gris ordinario en todos los aspectos, excepto por su alto grado de blancura. La obtención de este color requiere materias primas de alta pureza (bajo contenido de Fe 2 O 3 ), y alguna modificación en el método de fabricación, entre otras, se requiere una temperatura de horno más alta para sinterizar el clinker en ausencia de óxidos férricos que actúan como fundente en el clinker normal. . Como el Fe 2 O 3 contribuye a disminuir el punto de fusión del clinker (normalmente 1450 °C), el cemento blanco requiere una temperatura de sinterización más alta (alrededor de 1600 °C). Por este motivo, es algo más caro que el producto gris. El requisito principal es tener un bajo contenido de hierro, que debe ser inferior al 0,5% en peso expresado como Fe 2 O 3 para el cemento blanco y menos del 0,9% en peso para el cemento blanquecino. También ayuda tener el óxido de hierro como óxido ferroso (FeO) que se obtiene mediante condiciones ligeramente reductoras en el horno, es decir, operando sin exceso de oxígeno a la salida del horno. Esto le da al clinker y al cemento un tinte verde. Otros óxidos metálicos como Cr 2 O 3 (verde), MnO (rosa), TiO 2 (blanco), etc., en contenido traza, también pueden dar matices de color, por lo que para un proyecto determinado es mejor utilizar cemento de un lote único.

Problemas de seguridad

Las bolsas de cemento habitualmente tienen impresas advertencias de salud y seguridad, porque no sólo el cemento es altamente alcalino , sino que el proceso de fraguado también es exotérmico . Como resultado, el cemento húmedo es fuertemente cáustico y puede causar fácilmente quemaduras graves en la piel si no se lava rápidamente con agua. Del mismo modo, el polvo de cemento seco en contacto con las membranas mucosas puede provocar irritación ocular o respiratoria grave. [19] [20] La reacción del polvo de cemento con la humedad en los senos nasales y los pulmones también puede causar quemaduras químicas, así como dolores de cabeza, fatiga, [21] y cáncer de pulmón. [22]

La producción de cementos de alcalinidad comparativamente baja (pH<11) es un área de investigación en curso. [23]

En Escandinavia , Francia y el Reino Unido, el nivel de cromo (VI) , que se considera tóxico y un importante irritante para la piel, no puede exceder las 2 partes por millón (ppm).

En los EE. UU., la Administración de Salud y Seguridad Ocupacional (OSHA) ha establecido el límite legal ( límite de exposición permisible ) para la exposición al cemento Portland en el lugar de trabajo en 50 mppcf (millones de partículas por pie cúbico) durante una jornada laboral de 8 horas. El Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) ha establecido un límite de exposición recomendado (REL) de 10 mg/m 3 de exposición total y 5 mg/m 3 de exposición respiratoria durante una jornada laboral de 8 horas. En niveles de 5000 mg/m 3 , el cemento Portland es inmediatamente peligroso para la vida y la salud . [24]

Efectos ambientales

La fabricación de cemento Portland puede provocar impactos ambientales en todas las etapas del proceso. Estos incluyen emisiones de contaminación atmosférica en forma de polvo; gases; ruido y vibraciones al operar maquinaria y durante las voladuras en canteras; consumo de grandes cantidades de combustible durante la fabricación; liberación de CO
2
de las materias primas durante la fabricación y daños al campo causados ​​por las canteras. Se utilizan ampliamente equipos para reducir las emisiones de polvo durante la extracción y la fabricación de cemento, y cada vez se utilizan más equipos para atrapar y separar los gases de escape. La protección del medio ambiente también incluye la reintegración al campo de las canteras después de su cierre, devolviéndolas a la naturaleza o volviéndolas a cultivar.

El cemento Portland es cáustico , por lo que puede provocar quemaduras químicas. [12] El polvo puede causar irritación o, en caso de exposición grave, cáncer de pulmón, y puede contener varios componentes peligrosos, incluidos sílice cristalina y cromo hexavalente . Las preocupaciones ambientales son el alto consumo de energía requerido para extraer, fabricar y transportar el cemento, y la contaminación del aire relacionada, incluida la liberación de gases de efecto invernadero dióxido de carbono , dioxinas , [ cita requerida ] NO x , SO 2 y partículas . La producción de cemento portland aporta alrededor del 10% de las emisiones mundiales de dióxido de carbono . [25] La Agencia Internacional de Energía ha estimado que la producción de cemento aumentará entre un 12 y un 23% de aquí a 2050 para satisfacer las necesidades de la creciente población mundial. [26] Hay varias investigaciones en curso dirigidas a una sustitución adecuada del cemento portland por materiales cementosos suplementarios. [27]

Notas e informes epidemiológicos sobre exposición al dióxido de azufre en plantas de cemento Portland , de los Centros para el Control de Enfermedades , establece:

Los trabajadores de las instalaciones de cemento Portland, particularmente aquellos que queman combustible que contiene azufre, deben ser conscientes de los efectos agudos y crónicos de la exposición al SO.
2
[dióxido de azufre], y concentraciones máximas y de turno completo de SO
2
debe medirse periódicamente. [28]

Un esfuerzo de investigación independiente de AEA Technology para identificar problemas críticos para la industria del cemento hoy concluyó que los problemas de desempeño ambiental, de salud y de seguridad más importantes que enfrenta la industria del cemento son las emisiones atmosféricas (incluidas las emisiones de gases de efecto invernadero , dioxinas, NO x , SO
2
y partículas), accidentes y exposición de los trabajadores al polvo. [29] [ se necesita una mejor fuente ]

El co
2
asociado con la fabricación de cemento portland proviene principalmente de cuatro fuentes:

En general, con la energía nuclear o hidroeléctrica y la fabricación eficiente, el CO
2
La generación se puede reducir a 0,7 kg (1,5 lb) por kg de cemento, pero puede ser el doble. [ se necesita aclaración ] El objetivo de la innovación para el futuro es reducir las fuentes 1 y 2 mediante la modificación de la química del cemento, el uso de desechos y la adopción de procesos más eficientes. [ cita necesaria ] Aunque la fabricación de cemento es claramente una gran cantidad de CO
2
emisor, el hormigón (del cual el cemento representa alrededor del 15%) se compara bastante favorablemente con otros sistemas de construcción modernos a este respecto. [ cita necesaria ] . Los materiales tradicionales como los morteros a base de cal, así como los métodos de construcción a base de madera y tierra, emiten significativamente menos CO 2 . [30]

Plantas de cemento utilizadas para la eliminación o procesamiento de residuos.

Neumáticos usados ​​siendo alimentados a un par de hornos de cemento

Debido a las altas temperaturas dentro de los hornos de cemento , combinadas con la atmósfera oxidante (rica en oxígeno) y los largos tiempos de residencia, los hornos de cemento se utilizan como una opción de procesamiento para diversos tipos de corrientes de desechos; de hecho, destruyen eficazmente muchos compuestos orgánicos peligrosos. Los flujos de residuos también suelen contener materiales combustibles que permiten la sustitución de parte del combustible fósil normalmente utilizado en el proceso.

Materiales de desecho utilizados en los hornos de cemento como complemento del combustible: [31]

La fabricación de cemento Portland también tiene el potencial de beneficiarse del uso de subproductos industriales del flujo de residuos. [32] Entre ellos se incluyen en particular:

Ver también

Referencias

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