XIII Simposio Internacional de Estructuras, Geotecnia y Materiales de Construcción

II Taller Internacional de producción y uso sostenible del cemento y el hormigón

EFECTO DE LA TEMPERATURA Y LA DISTRIBUCIÓN DE TAMAÑO DE PARTÍCULA SOBRE EL GRADO DE DESHIDROXILACIÓN DE ARCILLAS CAOLINÍTICAS.

Resumen

En los procesos industriales de activación de arcillas caoliníticas para la fabricación de cementos ternarios tipo LC3 no está fehacientemente demostrada la relación existente entre, el nivel de finura que adquiere el material arcilloso a partir de su molienda durante el acondicionamiento inicial, y el grado de deshidroxilación (GD) alcanzado en la etapa de activación térmica para diferentes condiciones de operación.
En el presente trabajo se estudiaron dos arcillas caoliníticas: Yaguajay-Bamburanao y Angola-Nova Cimangola. Se realizó su caracterización granulométrica, proponiendo un diseño factorial de experimentos 22 para evaluar el efecto de la temperatura y el tamaño de las partículas sobre el GD que se logra en el proceso de calcinación de las mismas. Se obtuvieron por regresión múltiple los modelos matemáticos lineales, con elevados coeficientes de correlación, comprobándose que las variables de entrada seleccionadas fueron estadísticamente significativas y positivas.
Los resultados obtenidos en los ensayos experimentales muestran que: en sendas arcillas, para una temperatura de 800 ºC se alcanzan GD entre 99,23 y 99,74 % para la fracción fina, y valores de 92,35 a 93,13 % para la fracción gruesa. Por otra parte, para 750 ºC, los valores del GD estuvieron entre 88,89 y 84,99 % para la fracción fina, y oscilaron entre 61,72 y 65,17 % para la gruesa. Queda demostrado que la preparación inicial de las materias primas mediante molienda fina y el control riguroso de la temperatura del horno son parámetros esenciales para lograr indicadores de deshidroxilación satisfactorios y cementos ternarios de excelente calidad.

Abstract

In the industrial processes of activation of kaolinite clays for the manufacture of LC3 type ternary cements, the relationship between the level of fineness that the clayey material acquires from its grinding during initial conditioning, and the degree of dehydroxylation (GD) reached in the thermal activation stage for different operating conditions has not been reliably demonstrated.
In the present work, two kaolinitics clays were studied: Yaguajay-Bamburanao and Angola-Nova Cimangola. Its granulometric characterization was carried out, proposing a factorial design of experiments 22 to evaluate the effect of temperature and the size of the particles on the GD that is achieved in the calcination process of this clays. Linear mathematical models with high correlation coefficients were obtained by multiple regression, verifying that the selected input variables were statistically significant and positive.
The results obtained in the experimental tests show that: in both clays, for a temperature of 800 ºC, GD is reached between 99.23 and 99.74 % for the fine fraction, and values of 92.35 to 93.13 % for the gross fraction. On the other hand, for 750 ºC, the DG values were between 88.89 and 84.99 % for the fine fraction, and oscillated between 61.72 and 65.17 % for the thick one. It is demonstrated that the initial preparation of the raw materials through fine grinding and the rigorous control of the kiln temperature are essential parameters to achieve satisfactory dehydroxylation indicators and excellent quality ternary cements.