ES2651012T3 - Nuevo clínker sulfo-belítico dopado con fósforo y procedimiento para su preparación - Google Patents

Nuevo clínker sulfo-belítico dopado con fósforo y procedimiento para su preparación Download PDF

Info

Publication number
ES2651012T3
ES2651012T3 ES14715048.6T ES14715048T ES2651012T3 ES 2651012 T3 ES2651012 T3 ES 2651012T3 ES 14715048 T ES14715048 T ES 14715048T ES 2651012 T3 ES2651012 T3 ES 2651012T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
clinker
doped
cement
phosphorus
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES14715048.6T
Other languages
English (en)
Inventor
Michel Pasquier
Laury Barnes-Davin
Pascal Meric
Guy Beauvent
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vicat SA
Original Assignee
Vicat SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vicat SA filed Critical Vicat SA
Application granted granted Critical
Publication of ES2651012T3 publication Critical patent/ES2651012T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/32—Aluminous cements
    • C04B7/323—Calcium aluminosulfate cements, e.g. cements hydrating into ettringite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/06—Aluminous cements
    • C04B28/065—Calcium aluminosulfate cements, e.g. cements hydrating into ettringite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/345—Hydraulic cements not provided for in one of the groups C04B7/02 - C04B7/34
    • C04B7/3453—Belite cements, e.g. self-disintegrating cements based on dicalciumsilicate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00034—Physico-chemical characteristics of the mixtures
    • C04B2111/00215—Mortar or concrete mixtures defined by their oxide composition
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

Clínker sulfoaluminoso que comprende como composición fásica, con respecto al peso total del clínker: - de un 5 a un 60 % de fase sulfoaluminato de calcio dopado con hierro que se corresponde con la fórmula C4AxFy$z con - x que varía de 2 a 3, - y que varía de 0,05 a 0,5, - y z que varía de 0,8 a 1,2; - de un 0 a un 25 % de fase aluminoferrita cálcica con una composición que se corresponde con la fórmula general C6Ax'Fy', con x' que varía de 0 a 1,5 e y' que varía de 0,5 a 3; y - de un 20 a un 70 % de fase belita C2S; y - menos de un 10 % de fase C11S4B; comprendiendo dicho clínker más de un 0,3 % de P2O5.

Description

imagen1
imagen2
imagen3
imagen4
imagen5
Por pérdida al fuego se entiende la pérdida de masa observada después de la cocción a 950 °C.
Anhidrita y yeso Tabla 3
Elementos
Yeso 1 Yeso 2
SiO2 (en %)
0,33 0
Al2O3 (en %)
0,31 0
CaO (en %)
31,18 32,81
MgO (en %)
0,02 0
Fe2O3 (en %)
0,27 0,02
TiO2 (en %)
0,05 0,02
K2O (en %)
0,05 0,03
Na2O (en %)
0,05 0,14
P2O5 (en %)
0,41 0,02
Mn2O3 (en %)
0 0
SO3 (en %)
43,99 46,29
Otros (en %)
2,32 0,02
Pérdida al fuego (en %)
20,28 20,72
Total
99,26 100,07
Por pérdida al fuego se entiende la pérdida de masa observada después de la cocción a 950 °C. Yeso 1: subproducto industrial procedente de la fabricación de ácido fosfórico Yeso 2: producto de laboratorio de la marca Merck
Sílice y óxidos de hierro Tabla 4
Elementos
Sílice Hidroxiapatita Óxido de hierro
SiO2 (en %)
99,31 0 0
Al2O3 (en %)
0 0 0
CaO (en %)
0,1 55,79 0
MgO (en %)
0 0 0
Fe2O3 (en %)
0,2 0 100
TiO2 (en %)
0 0 0
K2O (en %)
0,04 0 0
Na2O (en %)
0,01 0 0
P2O5 (en %)
0 42,42 0
Mn2O3 (en %)
0,02 0 0
(continuación)
Elementos
Sílice Hidroxiapatita Óxido de hierro
SO3 (en %)
0 0 0
Otros (en %)
0,02 0 0
Pérdida al fuego (en %)
0,15 1,79 0
Total
99,85 100 100
Por pérdida al fuego se entiende la pérdida de masa observada después de la cocción a 950 °C. Sílice pura de tipo sílice Sifraco. 5 Óxido de hierro puro o procedente de la extracción minera. La fuente de fósforo incluye el uso de hidroxiapatita de laboratorio y/o de cualquier fuente de P2O5 de origen orgánico o mineral.
Preparación de los clínkeres 1 y 2
Para cada clínker, se efectuó una mezcla íntima de los diferentes constituyentes en las proporciones dadas en la 10 tabla 5 siguiente (pasando todo a 100 μm):
Tabla 5
Bauxita
Yeso Anhidrita (en %) Material calcáreo Sílice (en %) Óxido de hierro (en %) Hidroxiapatita(en %)
n.º
% n.º % n.º %
Clínker 1
1 33,6 1 11,2 - 1 55,2 - - -
Clínker 2
2 24,4 2 11,8 2 52,5 6,2 4 1,1
Se efectuó una cocción en un horno continuo tal como el descrito en la solicitud de patente WO-A-2009/122065, a 1295 °C durante 69 minutos.
15 La mezcla cruda se introduce en la torre de precalentamiento y es calentada desde la temperatura ambiente hasta 1050 °C en 410 minutos, a medida que baja por la torre, por el gas que sube a contracorriente por la misma.
La materia se hace pasar a continuación a la sección horizontal del horno a través de un extractor, y se lleva hasta la zona de formación del clínker (1295 °C) durante un periodo de 30 minutos y la temperatura se mantiene durante 69 minutos.
20 A la salida de la zona de formación del clínker, la temperatura disminuye hasta 1200 °C durante un periodo de 6 minutos.
Por último, el clínker se envía al enfriador, en el que sufre un templado rápido para alcanzar la temperatura ambiente en 10 minutos.
La química "real" de los clínkeres obtenidos se da en la tabla 6 siguiente.
25 Tabla 6
Clínker 1
Clínker 2
SiO2 (en %)
12,09 15,06
Al2O3 (en %)
20,42 18,39
CaO (en %)
46,62 47,68
(continuación)
Clínker 1
Clínker 2
MgO (en %)
0,67 0,31
Fe2O3 (en %)
10,11 10,06
TiO2 (en %)
1,13 1,24
K2O (en %)
0,11 0,07
Na2O (en %)
0,03 0,01
P2O5 (en %)
0,19 0,78
Mn2O3 (en %)
0,02 0,01
SO3 (en %)
7,59 5,81
Otros (en %)
0,3 0,03
Pérdida al fuego (en %)
0,39 0,44
Total
99,67 99,89
Por pérdida al fuego se entiende la pérdida de masa observada después de la cocción a 950 °C.
Las fases cristalográficas obtenidas para cada clínker así como el porcentaje de las mismas se dan en la tabla 7 siguiente.
Tabla 7
Clínker 1
Clínker 2
C4AxFy$z
x 2,27 2,57
y
0,29 0,42
z
1 1
%
45 45,6
C6Ax’Fy’
x’ 1 0,9
y’
2,37 2,1
%
9,8 0
C2Sβ (en %)
28,9 27,9
C2Sα’h (en %)
5,5 11,0
Otras fases (en %)
10,8 15,5
Ejemplo 2 -Cementos 1 a 3
Preparación del cemento 1
10 El clínker 1 obtenido de acuerdo con el ejemplo 1 anterior se muele con un 10 % de anhidrita de modo que el retenido a 100 μm sea nulo.
El cemento así obtenido a partir del clínker 1 se designa como cemento 1.
Preparación de los clínkeres 2 y 3
Los cementos 2 y 3 se preparan respectivamente mediante molienda de los clínkeres 1 y 2 con un 10,0 % de anhidrita y un 5 % de carga de material calcáreo de modo que el retenido a 100 μm sea nulo.
Tiempo de fraguado
El inicio del fraguado y el fin del fraguado se evalúan de acuerdo con la norma EN196-3 sobre pasta pura de cemento averiguando la relación A/C mediante medición de la consistencia gracias al aparato de Vicat.
Los tiempos de fraguado de los cementos 1 a 3 se dan en la tabla 8 siguiente.
Tabla 8
Cemento 1
Cemento 2 Cemento 3
A/C
0,32 0,3 0,24
Inicio del fraguado (en min)
15 23 147
Fin del fraguado (en min)
40 65 222
El tiempo de inicio del fraguado obtenido con el cemento 1 es muy corto, del orden de 15 min.
10 La adición de carga de material calcáreo (cemento 2) solo afecta de manera limitada al tiempo de inicio del fraguado de dicho cemento.
Por el contrario, el cemento 3 posee un tiempo de inicio del fraguado significativamente incrementado en comparación con los cementos 1 y 2.
De estos resultados se concluye claramente que solo el aumento del contenido de P2O5 explica este aumento del 15 tiempo de inicio del fraguado.
Resistencia mecánica
A partir de estos cementos, se prepara un mortero de acuerdo con la norma EN196-1 cuya composición es la siguiente:
-450 g de cemento;
20 -1350 g de arena normalizada; -225 g de agua.
Se mide la resistencia mecánica del mortero sobre probetas de morteros prismáticas de 4 x 4 x 16 cm3 preparadas a 20 °C usando moldes metálicos y desmoldadas a las 24 h. Las probetas se conservan a continuación en agua a 20 °C hasta el término de la medición.
25 La resistencia de las muestras se ensaya de acuerdo con la norma EN 196-1.
Los resultados de las mediciones de la resistencia a la compresión (Rc) se dan en la tabla 9 siguiente.
Tabla 9
Mediciones de resistencias en el mortero
A/C
Resistencias a la compresión (MPa)
2 días
7 días 28 días
Cemento 1
0,5 32,6 42,1 42,4
Cemento 2
0,5 30,0 42,8 47,9
Cemento 3
0,5 31,7 36,6 43,9
Las resistencias mecánicas a corto y largo plazo de los cementos 1 a 3 son similares.
Así, la adición de P2O5 en la composición del clínker permite aumentar de forma significativa el tiempo de fraguado 30 (véase la tabla 8 anterior) sin disminuir sus propiedades mecánicas a corto y largo plazo de los cementos finalmente preparados (véase la tabla 9 anterior).

Claims (1)

  1. imagen1
    imagen2
ES14715048.6T 2013-03-15 2014-03-13 Nuevo clínker sulfo-belítico dopado con fósforo y procedimiento para su preparación Active ES2651012T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1352321A FR3003251B1 (fr) 2013-03-15 2013-03-15 Nouveau clinker sulfo-belitique dope en phosphore
FR1352321 2013-03-15
PCT/FR2014/050570 WO2014140487A1 (fr) 2013-03-15 2014-03-13 Nouveau clinker sulfo-bélitique dopé en phosphore

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2651012T3 true ES2651012T3 (es) 2018-01-23

Family

ID=48613889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES14715048.6T Active ES2651012T3 (es) 2013-03-15 2014-03-13 Nuevo clínker sulfo-belítico dopado con fósforo y procedimiento para su preparación

Country Status (13)

Country Link
US (1) US9434646B2 (es)
EP (1) EP2970009B1 (es)
DK (1) DK2970009T3 (es)
EA (1) EA029364B1 (es)
ES (1) ES2651012T3 (es)
FR (1) FR3003251B1 (es)
HR (1) HRP20171548T1 (es)
HU (1) HUE034841T2 (es)
NO (1) NO2970009T3 (es)
PL (1) PL2970009T3 (es)
PT (1) PT2970009T (es)
RS (1) RS56490B1 (es)
WO (1) WO2014140487A1 (es)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3031741B1 (fr) * 2015-01-16 2020-02-28 Holcim Technology Ltd Nouveau clinker, liant hydraulique et composition hydraulique le comprenant
CN108483408A (zh) * 2018-07-03 2018-09-04 贵州大学 一种磷石膏、赤泥与低品位铝土矿的综合利用工艺
CN109293260B (zh) * 2018-10-24 2021-03-02 河南理工大学 一种以铜尾矿为原料的硫铝酸盐水泥熟料及其制备方法
CN109970372B (zh) * 2019-05-15 2021-10-19 盐城工学院 一种机械力化学法低温制备贝利特硫铝酸盐水泥的方法
CN111116154B (zh) * 2019-12-10 2021-09-03 同济大学 一种利用预水化粉煤灰制备的早强型水泥基灌浆料及其制备方法
CN114573252A (zh) * 2022-02-23 2022-06-03 山东大学 一种聚合物改性赤泥基杂化碱性胶凝材料及其制备方法
CN117088628B (zh) * 2023-07-07 2025-11-18 中国建筑材料科学研究总院有限公司 一种碳封存固井用低碳胶凝材料及制备方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2873366B1 (fr) * 2004-07-20 2006-11-24 Lafarge Sa Clinker sulfoalumineux a haute teneur en belite, procede de fabrication d'un tel clinker et son utilisation pour la preparation de liants hydrauliques.
FR2928643B1 (fr) 2008-03-14 2011-12-16 Vicat Procede de fabrication d'un clinker et installation correspondante
BRPI0922168A2 (pt) * 2008-12-19 2015-12-29 Lafarge Sa composição, processo de fabricação de uma composição, cimento, concreto, processo de preparação de um concreto e elementos para o domínio da construção
ES2469940T3 (es) * 2009-01-28 2014-06-20 Vicat Cl�nker sulfoaluminoso y procedimiento para su preparación
FR2941448B1 (fr) * 2009-01-28 2011-08-19 Vicat Nouveau clinker sulfo-alumineux
FR2949112B1 (fr) * 2009-08-17 2012-10-26 Lafarge Sa Additifs pour liant hydraulique a base de clinker belite - calcium - sulphoalumineux - ferrite (bcsaf)
FR2961505B1 (fr) * 2010-06-18 2013-08-02 Cemex Res Group Ag Clinker et procede de preparation d'un ciment hydraulique a basse emission de co2 et haute resistance
FR2963001B1 (fr) * 2010-07-21 2020-01-03 Vicat Nouveau clinker sulfo-belitique dope en fer
IT1402754B1 (it) * 2010-11-15 2013-09-18 Italcementi Spa Clinker solfoalluminoso ad elevate prestazioni

Also Published As

Publication number Publication date
US20160031756A1 (en) 2016-02-04
EA029364B1 (ru) 2018-03-30
WO2014140487A1 (fr) 2014-09-18
DK2970009T3 (en) 2017-12-04
HUE034841T2 (en) 2018-03-28
NO2970009T3 (es) 2018-02-03
EA201591732A1 (ru) 2016-02-29
RS56490B1 (sr) 2018-01-31
EP2970009B1 (fr) 2017-09-06
PL2970009T3 (pl) 2018-03-30
FR3003251B1 (fr) 2015-04-10
FR3003251A1 (fr) 2014-09-19
PT2970009T (pt) 2017-11-14
US9434646B2 (en) 2016-09-06
HRP20171548T1 (hr) 2017-11-17
EP2970009A1 (fr) 2016-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2465598T3 (es) Clínker sulfo-belítico dopado con hierro
Kocak et al. The effect of using fly ash on the strength and hydration characteristics of blended cements
ES2732127T3 (es) Aglomerante hidráulico a base de Clinker sulfoaluminoso y de Clinker Portland
ES2469940T3 (es) Cl�nker sulfoaluminoso y procedimiento para su preparación
ES2500115T3 (es) Clínker y cemento blanco de alto contenido de azufre derivados de un proceso que usa como combustible coque de petróleo de alto contenido de azufre
ES2875312T3 (es) Procedimientos para la fabricación de aglutinantes hidráulicos de silicato amorfos con bajo contenido en calcio
ES2352145T3 (es) Aglutinante hidráulico con baja emisión de co2.
ES2538091T3 (es) Procedimiento para la producción de un cemento belítico con una alta reactividad y una pequeña relación de calcio a silicato
US9434646B2 (en) Phosphorus-doped sulfo-belitic clinker
ES2647112T3 (es) Nuevo clínker sulfoaluminoso con bajo contenido en belita
JP6718551B1 (ja) 粉体急結剤
JP7037879B2 (ja) 二次製品用早強混和材および二次製品用早強コンクリート
ES2848548T3 (es) Nuevo aglutinante hidráulico y composición hidráulica que lo comprende
JP2018002519A (ja) 早強性混和材およびセメント組成物
JP2015124140A (ja) 速硬化促進材
EA201270127A1 (ru) Цементный клинкер и цемент, а также способ их изготовления
ES2832698T3 (es) Métodos de fabricación de conglomerantes hidráulicos a base de belita dendrítica
ES2858303T3 (es) Composición que comprende un aluminato de calcio amorfo y procedimiento de fabricación asociado
JP5501717B2 (ja) セメントクリンカーおよびセメント
ES2438621B2 (es) Cemento de altas prestaciones mecánicas a cortas edades
CN108726905A (zh) 一种铝酸盐水泥及其制备方法
Bochenek et al. Wpływ dodatku fazy cynkowej na właściwości cementu portlandzkiego
JP2008156187A (ja) 膨張性組成物
JP6323484B2 (ja) セメントクリンカ組成物および高炉セメント組成物
JP6504858B2 (ja) セメントクリンカ及びセメント