Los mecanismos de los aditivos del cemento

Los aditivos de cemento mejoran la eficiencia del proceso de molienda. El cemento tratado con estos aditivos tiene una distribución de tamaño de partícula (PSD) más estrecha. Este PSD más estrecho afecta las características de rendimiento del cemento, incluida la demanda de agua de la pasta, el tiempo de fraguado y el desarrollo de la resistencia. Más significativamente, muchos aditivos de cemento incluyen una amplia gama de componentes químicos diseñados para influir en la hidratación del cemento y, por lo tanto, mejorar aún más las características de rendimiento del cemento mediante la activación química.

El tipo y la magnitud de estas influencias dependen de muchos factores, como la dosificación del tipo de aditivo, la aplicación, el diseño y la operación del sistema de molino, las características del cemento y más.

Aunque hay muchos factores que influyen en la demanda de agua, el tiempo de fraguado y el desarrollo de la resistencia, la siguiente tabla proporciona una indicación del rango de cambios que son posibles con diferentes aditivos de cemento.

*Nota: RNN se refiere al slope de la distribución Rosin-Rammler

Ejemplos de componentes aditivos para cemento

Existen numerosos tipos de aditivos para mejorar el rendimiento del cemento y estos pueden contener combinaciones de compuestos orgánicos e inorgánicos. Por ejemplo:
Los aditivos a base de trietanolamina o alcanolaminas superiores permiten un triturado más eficiente y una mejor hidratación del cemento. En algunos casos, catalizan la reacción de hidratación del C3S para producir un fraguado y resistencias iniciales tempranas.
Los aditivos para cemento con propiedades retardantes mejoran el flujo y las propiedades de fraguado del cemento.
Los cloruros de Na/Ca y el acetato/formiato de Na son útiles para aumentar la resistencia inicial del cemento.
Los aditivos a base de polímeros pueden contribuir a la fluidez de la mezcla.

Usos de alcanolaminas

Hay varias alcanolaminas que presentan excelentes propiedades de ayuda a la molienda y propiedades que mejoran la hidratación. La alcanolamina superior más utilizada, la triisopropanolamina, acelera la hidratación de las fases intersticiales de forma similar a la trietanolamina. Sin embargo, a diferencia de la trietanolamina, la triisopropanolamina permanece activa en la solución durante varios días y tiene un fuerte impacto en la solubilidad de la ferrita y los hidratos ricos en hierro, evitando que bloqueen la superficie de alita y belita.

El efecto solubilizante de hierro de la triisopropanolamina a lo largo del tiempo tiene un fuerte efecto de mejora de la resistencia a los 28 días, con un efecto más fuerte para los cementos gruesos ricos en hierro. Por tanto, el efecto potenciador de la resistencia de la triisopropanolamina es menos pronunciado para los cementos con gran finura (menor efecto de bloqueo de la fase de ferrita) y bajo contenido de hierro.

La triisopropanolamina es especialmente potente como aditivo que mejora la resistencia de los cementos de piedra caliza. Reduce la porosidad y mejora la resistencia del cemento al incorporar carbonato de calcio en la estructura del aglomerante cementoso.

Conclusión

Los aditivos de cemento tienen una influencia positiva en las características de desempeño del cemento por diseño. La dispersión seca proporciona una mayor eficiencia de molienda y una PSD más estrecha. La selección de ciertos componentes químicos asegura el efecto apropiado sobre la hidratación del cemento, a menudo combinando propiedades de aceleración y retardo, para lograr el efecto deseado sobre la demanda de agua, fraguado y desarrollo de resistencia.

El uso de aditivos para cemento requiere consideraciones de cuidado para asegurar un desempeño apropiado y una economía óptima.