CMEmaterials - Ciments

Ciment sorel

editor — Thu, 12 Mar 2015 17:16:20 +0000

Pestanyes verticals

Dades generals

Classificació:

Caracterització

Microscòpia electrònica de scanning:

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

EDS 2. 1. parte superior

EDS 2. 2. general

EDS 3. 3. parte izqiuerda

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

EDS 4. part fosca

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

EDS 5. part brillant

Propietats mecàniques

Resistència mecànica a compressió:

48 - 69 MPa

Propietats tecnològiques

Observacions:

Bona resistencia a la abrasió

Conformació

Imatges:

Descripció:

Imatge de una barra de ciment sorel

Español

Morter de ciment pòrtland resistent als sulfats 52,5N/SR

editor — Tue, 21 May 2013 07:11:29 +0000

Pestanyes verticals

Dades generals

Classificació:

Amb addicció de caliça blanca

Nomenclatura:

UNE-EN 197-1:2000

Primeres matèries:

Ciment, sorra i aigua.

La composición del morter de ciment obtinguda per FRX és:

Component	%
CaO	41.68
SiO2	37.72
Fe2O3	4.80
SO3	2.78
Al2O3	1.22
ZrO2	2.22
H2O	6.94 mesurats per pèrdua de pes a 100ºC.

Òxids de composició inferior al 1%: MgO, SrO, TiO2, CuO i K2O.

La FRX va ser realitzada sobre una rodanxa de la barra del morter , que al final va donar molts problemes als de FRX. No es una FRX realitzada per el procediment normal.

Composició: > 95% de clinker de portland amb continguts d'aluminat tricàlcic (C3A) < 5% i de (Aluminat tricàlcic + ferrit aluminat tetracálcic (C3A+C4AF) < 22%] < 5% components adicionals

Observacions : Es donen les característiques corresponents al ciment amb el que s'ha format el morter assajat.

Norma: UNE-EN 197-1:2000

Diagrames

Diagrames:

Descripció:

En les regions binàries SiO₂/CaO i CaO/Al₂O₃es troben els principals components dels ciments Portland i d'aluminat.

Diagrames:

Descripció:

El diagrama ternari SiO₂/CaO/Al₂O₃ inclou els màxims i punts invariants del sistema. Hi ha nombroses fases binàries així com dues fases ternàries. El mínim punt de fusió (1170ºC) es troba en un eutèctic ternari situat al voltant del 65% SiO₂, 20% CaO i 15% Al₂O₃

Caracterització

Difracció de raigs-X:

Descripció:

La difracció de raigs-X dona una única fase cristal·lina corresponent a la sorra que forma part del morter, el ciment actua aglomerant.

Microscòpia òptica:

Microscòpia electrònica de scanning:

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

Microscòpia electrònica de rastreig:

Preparació:

Propietats mecàniques

Resistència mecànica a compressió:

2 dies > 20MPa, 28 dies > 52,5 MPa

Propietats tecnològiques

Observacions:

Inici de la presa > 45 minuts

Expansió Le Chatelier < 10 mm

Propietats químiques

Observacions:

Pèrdua per calcinació < 5%

Residu insoluble < 5%

Triòxid de sofre < 4%

Clorurs < 0,1

Conformació

Imatges:

Español

Morter de ciment pòrtland CEM I 52,5 R

editor — Fri, 17 May 2013 09:03:01 +0000

Pestanyes verticals

Dades generals

Classificació:

Amb addicció de caliça blanca

Primeres matèries:

Ciment, sorra i aigua

La composició obtinguda per FRX de la superficie és la següent:

Component	%
CaO	42,24
SiO₂	35.53
Fe₂O₃	3.79
SO₃	3.09
Al₂O₃	2.14
ZrO₂	1,92
H₂O	8.03 mesurats per pèrdua de pes a 100ºC.

Òxids amb composició inferior al 1%: MgO, K2O, SrO, TiO2 i CuO.

La FRX va ser realitzada sobre una rodanxa de la barra del morter , que al final va donar molts problemes als de FRX. No es una FRX realitzada per el procediment normal.

Composició > 95% de clinker de portland

Composició< 5% components adicionals

Observacions : Es donen les característiques corresponents al ciment amb el que s'ha format el morter assajat.

Normas:

UNE80303-1; EN 197-1

UNE-EN 197-1:2000

Diagrames

Diagrames:

Descripció:

En les regions binàries SiO₂/CaO i CaO/Al₂O₃ es troben els principals components dels ciments Portland i d'aluminat.

Diagrames:

Descripció:

Caracterització

Difracció de raigs-X:

Descripció:

La difracció de raigs-X dona una única fase cristal·lina corresponent a la sorra que forma part del morter, el ciment actua aglomerant.

Microscòpia òptica:

Microscòpia electrònica de scanning:

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

Propietats mecàniques

Resistència mecànica a compressió:

2 dies > 30MPa, 28 dies > 52,5 MPa

Propietats tecnològiques

Observacions:

Inici de la presa > 45 minuts

Expansió Le Chatelier < 10 mm

Propietats químiques

Observacions:

Pèrdua per calcinació < 5%

Residu insoluble < 5%

Triòxid de sofre < 4%

Clorurs < 0,1

Conformació

Imatges:

Descripció:

Imatge de ciment 52.5R

Aplicacions

Imatges:

Descripció:

Formigó armat i pretensat

Imatges:

Descripció:

bigues prefabricades de formigó armat

Español

Morter de ciment pòrtland amb adició de caliça blanca

editor — Fri, 10 May 2013 09:10:13 +0000

Pestanyes verticals

Dades generals

Classificació:

Primeres matèries:

Les matèries primeres del morter són ciment, sorra i aigua

La composició del morter de ciment obtinguda per FRX és:

Component	%
CaO	50,58
SiO₂	31,41
ZrO₂	2.56
Al₂O₃	2,33
SO₃	1,63
H20	8.12 mesurats per pèrdua de pes

Òxids amb composició inferior al 1%: Fe₂O₃, CuO, SrO, TiO₂, MgO, K₂O, Na₂O i Cl.

La FRX va ser realitzada sobre una rodanxa de la barra del morter, que al final va donar molts problemes als de FRX. No es una FRX realitzada per el procediment normal.

OBSERVACIONS: Es donen les característiques corresponents al ciment amb el que s'ha format el morter assajat.

Diagrames

Diagrames:

Descripció:

En les regions binàries SiO₂/CaO i CaO/Al₂O3 es troben els principals components dels ciments Portland i d'aluminat.

Diagrames:

Descripció:

Caracterització

Difracció de raigs-X:

Descripció:

La difracció de raigs-X dona una única fase cristal·lina corresponent a la sorra que forma part del morter, el ciment actua aglomerant.

Microscòpia òptica:

Microscòpia electrònica de scanning:

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

EDS 2. 1. part negre

EDS 2. 2. part blanca

Conformació

Imatges:

Descripció:

Imatge de ciment blanc

Español

Enduridor

editor — Wed, 08 May 2013 06:33:32 +0000

Pestanyes verticals

Dades generals

Classificació:

La composició de l'enduridor obtinguda per FRX és:

Component	%
SiO₂	41
CaO	34
Al₂O₃	1

Òxids amb composició inferior al 1%: Fe₂O₃, SO₃, K₂O, MgO i La..Lu es troben per sota de 0,1%.

Caracterització

Difracció de raigs-X:

Preparació:

Tenim calcita i silicat de calci, se li ha tret el soroll, per tant podem tenir una part vítrea que correspondria al SiO2. Falta per comprobar aixó.

Microscòpia electrònica de scanning:

Microscòpia electrònica de rastreig:

Descripció:

Partícules grans i facetades de quars, amb partícules petites de calcita.

Quars

Calcita

Microscòpia electrònica de rastreig:

Aplicacions

Imatges:

Descripció:

Imatge del enduridor

Imatges:

Descripció:

Imatge del enduridor

Español

Ciment pòrtland

editor — Tue, 07 May 2013 09:38:09 +0000

Pestanyes verticals

Dades generals

Classificació:

Amb addicció de caliça blanca

Nomenclatura:

32,5N / CEM1 (EN 197-1), Tipus 1 (ASTM)

Composició química:

95% [3CaO·SiO₂ + 2CaO·SiO₂ + 3CaO·Al₂O₃ + 3CaO·Al₂O₃·Fe₂O₃] + 5% CaSO₄

Primeres matèries:

Pedra calcària (calcita, dolomita, aragonita) que aporta CaO Sílice (quars, feldespat, argila, mica, sorra) que aporta SiO2 Alúmina (feldespat, argila, gibsita) que aporta Al2O3 Mineral de ferro (pirita, hematites, goetita, limonita) Guix (CaSO4·2H2O)

Caracterització

Difracció de raigs-X:

Microscòpia òptica:

Descripció:

Macrografia Nº1 (x15)

A la macrografia es veu el ciment pòrtland que actua d'aglutinant de les partícules, fines i gruixudes, dels àrids que formen el formigó. Les propietats dels formigons depenen de la relació: ciment/aigua/aire/àrid gruixut/àrid fi.

Microscòpia òptica:

Descripció:

Macrografia Nº2 (x15)

Propietats generals

Densitat:

3,15 g/cm³

Propietats mecàniques

Resistència mecànica a compressió:

12,5MPa (min a 3 dies), ≥16MPa (a 7 dies), ≥32,5MPa i ≤52,5MPa (28 dies)

Tenacitat a fractura (KIc):

0,2-1,4 MPa·m^1/2

Observacions:

Resistència a la desagregació. Expansió Màxima. 1%

Propietats tèrmiques

Conductivitat tèrmica:

A la temperatura de:	Conductivitat tèrmica
T_amb	0.530 W/m·K

Capacitat calorífica específica:

A la temperatura de:	Calor específic
T_amb	0.736 J/g·ºC

Propietats químiques

Observacions:

Les reaccions complexes i poc conegudes del ciment amb l'aigua, anomenades reaccions d'hidratació són les responsables del procés d'enduriment del ciment, donant lloc al C₃S₂·3H₂O format per partícules extremadament petites (< 1µm).

1) 2 C₃S + 6 H₂O ---> C₃S₂.3H₂O (gel)+ 3 Ca(OH)₂

2) 2 C₂S + 4 H₂O ---> C₃S₂·3H₂O (gel) + Ca(OH)₂

3) C₃A + n H₂O --->C₃A·nH₂O (gel)

La reacció 1 és ràpida (uns 2 dies) i és la responsable de la resistència inicial del ciment.

La reacció 2 és molt lenta, és significativa a partir de dues setmanes, però pot durar anys.

La reacció 3 és ràpida i exotèrmica, contribueix lleugerament a l'enduriment inicial.

L'alumnioferrita tetracàlcica (4CaO·Al₂O₃·Fe₂O₃; (C₄AF)) que forma part dels ciments facilita la formació del clínquer.

Obtenció

Imatges:

Descripció:

Esquema de l'obtenció del ciment pòrtland

El ciment Pòrtland s’obté per escalfament fins a fusió parcial de les matèries primers que aporten la calç (CaO), la sílice (SiO₂), l’alúmina (Al₂O₃) i l’òxid de ferro (FeO). La pedra calcària, que conté principalment calcita CaCO₃, és la matèria primera majoritaria, es barreja amb els altres components i es moltura. A continuació s'introdueix en cru al forn en el que assoliran una temperatura de 1500ºC i posteriorment es refredara ràpidament amb aire forçat i s'obté el clinker, compost quaternari de CaO, Al₂O₃, SiO₂ i FeO. L'industria del ciment porta associat un alt impacte ecològic.

Imatges:

Descripció:

Resistència a la compressió en funció del temps

Resistència a la compressió dels diferents components en funció dels temps d'enduriment (Adaptat de Smith, Ciència e Ingeniería de Materiales)

Imatges:

Descripció:

Resistència a la compressió en funció del temps d'enduriment

Efecte del temps d'enduriment en la resistència a compressió en funció de la composició del ciment. (Adaptat de Smith, Ciència e Ingeniería de Materiales)

Aplicacions

Imatges:

Descripció:

Designació ASTM

Imatges:

Descripció:

Material compost format per una matriu de microformigó de ciment portland i fibra de vidre dispersa en tota la massa

Imatges:

Descripció:

Formigó d'alta resistència

Español

Ciment d'aluminat de calci CAC-R (Ciments Molins)

editor — Mon, 06 May 2013 08:59:04 +0000

Pestanyes verticals

Dades generals

Classificació:

Composició química:

35-40% CaO, 40-50%Al₂O₃, 5%SiO₂, 5-10%Fe₂O₃, 1%TiO₂

Primeres matèries:

Bauxites i calcàries amb impureses d'òxid de ferro (Fe₂O₃), d'òxid de titani (TiO₂) i de sílice (SiO₂).

Productes: 60-70% CaOAl₂O₃, 10-15% 2CaOSiO₂, 4CaOAl₂O₃Fe₂O₃, 2CaOAl₂O₃SiO₂

Observacions: S'anomena ciment fos per que l'elevada temperatura del forn arriba a fondre els components

Paraules Clau: Morter de Ciment

Diagrames

Diagrames:

Descripció:

En les regions binàries SiO₂/CaO i CaO/Al₂O₃ es troben els principals components dels ciments Portland i d’aluminat.

Diagrames:

Descripció:

Caracterització

Microscòpia electrònica de scanning:

Microscòpia electrònica de rastreig:

Preparació:

Per l'observació, la mostra ha estat prèviament recoberta amb carboni

Descripció:

Imatge general obtinguda per microscòpia electrònica de rastreig (SEM) en que es pot observar un sinteritzat de partícules, El EDS ens indica que com a components majoritaris hi ha Si, Al, Ca i O amb petites quantitats de Fe.

Microscòpia electrònica de rastreig:

Preparació:

Per l'observació, la mostra ha estat prèviament recoberta amb carboni

Descripció:

Detall obtingut per microscòpia electrònica de rastreig (SEM). Les anàlisi per EDS de les partícules indiquen que estan formades pricipalment per Ca i O i com elements minoritaris Al i Si amb traces de Fe.Les anàlisi per EDS de les agulles indiquen com a components majoritaris Al,O i Ca amb traces de Si

EDS 2. 1. agulles ciment

EDS 2. 2. partícula ciment

Microscòpia electrònica de rastreig:

Preparació:

Per l'observació, la mostra ha estat prèviament recoberta amb carboni

Descripció:

Imatge general obtinguda per microscòpia electrònica de rastreig (SEM). Les distribucions ens permeten conèixer com s'agrupen els diferents elements

MAPES DE DISTRIBUCIÓ:

Propietats generals

Densitat:

4.11 g/cm³

Propietats mecàniques

Resistència mecànica a compressió:

350 MPa

Observacions:

Temperatura de inicio del abarrilamiento bajo carga > 1750ºC

Propietats elèctriques

Resistivitat especifica:

A la temperatura de:	Resistivitat especifica
1000ºC	2-3 Ω·m
1500ºC	0.4 Ω·m

Constant dielèctrica:

A la temperatura de:	Constant dielèctrica
500ºK	4 W/m·K

Propietats tèrmiques

Coeficient de dilatació tèrmica lineal:

A la temperatura de:	Coeficient d’expansió lineal (ΔL/L)
500ºC	0.25%
1000ºC	0.8%
1500ºC	0.9%

Propietats tecnològiques

Observacions:

Temps de fraguat:

Principi minuts: ≥ 60

Final minuts: ≤ 3.50

Propietats químiques

Observacions:

Resisteix millor que el cimet portland a la acció de les aigües puras, aigües sulfatades, aigües de mar i terrenys guixosos així com la acció de les sals de magnesi i de àcids diluïts però són menys resistents a les dissolucions d'hidròxids alcalins.

En aquests ciments el contingut de sulfurs i clorurs ha de ser < 0,10% en pés, el contingut d'àlcalais exprssat com Na₂O (Na₂O + 0,658 K₂O) < 0,40% i el de sulfats expresat com SO₃<0,50% en pés.

Obtenció

Observacions:

El ciment d’aluminat de calci (CAC), conegut popularment com ciment aluminós és un ciment hidràulic que s’obté per molturació, després de la cocció fins a fusió, d’una barreja composada pricipalment per bauxita i calcàries en unes proporcions en las que el producte final tingui com a mínim un 30% en massa d’alúmina .

Reaccions d’hidratació:

I) CaOAl₂O₃ + 10H₂O ---> CaOAl₂O₃·10H₂O (cristalls hexagonals)

II) 2CaOAl₂O₃ + 11H₂O ---> 2CaOAl₂O₃·8H₂O + Al(OH)₃ (cristalls + gel)

III) 2(2CaOSiO₂) + (x+1)H₂O --- > 3CaO₂SiO₂·xH₂O+ Ca(OH)₂(cristalls + gel)

Amb el temps els cristalls hexagonals (metaestables) passen a cúbics produint un augment de porositat

Conformació

Imatges:

Descripció:

Macrografia Nº1 (x30)

Imatges:

Descripció:

Imatge de ciment aluminós

Aplicacions

Observacions:

S’utilitza per formigons i morters refractaris. El ciment aluminós s’ ha de utilitzar en climes freds (T<30ºC) ja que temperatures elevades donen lloc a una reacció II’ amb formació de 3CaO·Al₂O₃·6 H₂O i una major producció de Al(OH)₃, que provoca un augment de volum amb generació fissures que indueixen a la corrosió. L’aluminosi és una greu patologia dels edificis que utilitzaren aquest tipus de ciment de ràpid enduriment i elevada resistència inicial però poc resistent a la corrosió. La seva vida útil és d’uns 50 anys però es fàcilment alterable en medis humits. Molt utilitzat per formigó durant els anys 50 ja que permet una fabricació ràpida i la immediata col·locació en obra d’altres elements. El ciment d’aluminat de calci resulta molt adequat per: Formigó refractari, reparacions ràpides d’urgència de caràcter temporal. Pot ser utilitzat: Per obres i elements prefabricats de formigó no estructural i formigó projectat. Es inadequat: Formigó armat estructural, formigó en massa ó armat en grans volums, estabilització de sols. Està prohibit per: formigó pretensat.

Español