Graniterock Ofrece Otra Manera de Ir Verde
Por Josh Patterson y Mike McGrath, Servicios de Investigación Técnicos de Graniterock
El cemento de escoria es el producto reciclado más nuevo de Graniterock aceptable para el uso en concreto. El cemento de escoria se ha utilizado con éxito en concreto verde a través de Europa por muchos años, pero su uso ha sido bastante infrecuente en California. El cemento de escoria también se conoce como escoria de alto horno granulada (GGBFS) y es gobernado por ASTM C989 y AASHTO M302. El cemento de escoria es ambientalmente amistoso porque reduce la necesidad de producir el cemento Portland y, puesto que la escoria es un subproducto de la fabricación del hierro en un horno, recicla un material previamente inutilizable. La producción del cemento de Portland lanza emisiones de gas dañosas del invernadero, incluyendo actualmente el desfavorable político CO2.
La escoria es similar a las cenizas volantes, de esa manera que ganan fuerzas más altas de edad; sin embargo, la escoria no es un material cenizo (cenizas volantes) porque tiene características de cemento por sí mismo. La escoria tiene una gravedad específica entre 2.85–3.00 con respecto al cemento 3.15, así que ocupa un volumen más absoluto que la misma masa del cemento. La hidratación de la escoria es activada por los álcalis, los sulfatos, y la temperatura alta. La escoria también reacciona con un subproducto de la hidratación del cemento, la reacción química del cemento Portland y del agua. La hidratación del cemento Portland produce principalmente hidrato del silicato del calcio (C-S-H) y el hidróxido de calcio (C-H). C-S-H es responsable de la fuerza en el concreto del cemento Portland; sin embargo, el C-H no produce fuerzas significativas y de hecho se considera como un fastidio. El C-H, también conocido como cal, es el polvo blanco que usted pudo haber visto en la impregnación a través del concreto que tiene algunos días a un mes o dos de viejo. La escoria reaccionará con ese activador de cal y agua para producir calcio adicional del silicato de calcio del producto y eventualmente un concreto más fuerte con otras características beneficiosas.
En el horno alto, el mineral de hierro, el metal de desecho, el combustible, y la piedra caliza o la dolomía (piedra que funde) se cargan en capas. El hierro (fundido) líquido se recoge en el fondo y la escoria flota en la tapa de ella. La escoria fundida, aproximadamente 1500°C, se quita del horno y se refresca periódicamente. Los tres procesos que refresca están descargando la escoria en el agua, refrescándose con los aerosoles de agua mientras que el excedente caí en una placa de la alimentación que vibra (pelletizador o granulador de aire), y golpeando la escoria con cantidades grandes de agua usando los motores de alta presión (granulador con proceso de motor). El refrescarse rápido (granulación) es importante obtener características de cemento. Cuando la escoria se apaga rápidamente, forma un material (amorfo) no cristalino, llamado cristal. Se desecan y se secan los gránulos de la escoria y después se muelen a una fineza similar o mayor que del cemento de Portland 450 a 650 m²/kilogramo Blaine, dependiendo del grado. Los gránulos de la escoria son angulares en forma.
La escoria se define en tres grados de funcionamiento según el índice de la actividad de la escoria. Los tres grados son 80, 100, y 120. Graniterock utiliza la escoria de grado 120. El grado 120 es el grado más alto y significa que una substitución de 50% del cemento Portland para la escoria da lugar a un mortero que sea cemento más fuertemente que puro de 15% Portland solamente en 28 días. Los grados 100 y 80 tienen requisitos menos rigurosos al molerse y de fuerza.
El uso del cemento de escoria en concreto se puede dividir en tres categorías: El tipo I (SM) es un cemento mezclado que contiene la escoria menos de 25%; Mecanografíe Tipo IS es un cemento mezclado que contenga la escoria 25%–70%; y el tipo S es un cemento mezclado que contiene la escoria de 70% o más. Tipo IS es en gran medida el de más uso general, pero Graniterock puede producir mezcla de concreto con los tres tipos mezclados.
El concreto que contiene escoria tendrá un desarrollo más lento de fuerza que el concreto que contiene solamente el cemento Portland, pero puede desarrollar en última instancia fuerzas más altas de edad. La escoria no se debe utilizar en los usos de construcción en los cuales el desarrollo temprano de fuerza es importante (construcción efectuada, las losas tensidas, las carreteras o los caminos, etc.). Bajas temperaturas ambientales tienen un impacto adverso en el desarrollo de la fuerza con concreto que contiene escoria y retardará generalmente el aumento de la fuerza también. Sin embargo, concreto con escoria puede alcanzar mezclas mas altas de fuerza (en 28 días y más) equivalentes o más que mezclas de cemento de Portland.
El uso del cemento de escoria en concreto tiene efectos deseables numerosos en el concreto fresco. El cemento de escoria tiene una demanda más baja de agua que el concreto fresco, así que la cantidad de agua necesitada para alcanzar un declive puede ser disminuida. Esto significa que un contenido equivalente del cemento tendrá un cociente más bajo de agua-cemento o el cociente del agua-cemento del diseño se puede alcanzar usando menos cemento. El cemento de escoria tiene un tamaño de una partícula más fina que el cemento de Portland que da lugar hacer practicable y a sacar con bomba creciente del concreto fresco. La cantidad de agua de corrimiento depende de la fineza o del grado del cemento de escoria. El uso del cemento de escoria en concreto total bajará el calor de la hidratación y aumentará el tiempo del sistema, que es una ventaja a algunos contratistas durante el verano. Las mezclas del cemento de escoria son cohesivas pero no pegajosas como el concreto con el humo de la silicona.
El cemento de escoria también tiene efectos deseables en el concreto endurecido; una de las ventajas más grandes del cemento de escoria es permeabilidad reducida. El cemento de escoria produce un pasado más denso que mezclas puras del cemento de Portland que reduzca la permeabilidad en concreto. La permeabilidad desempeña un papel importante en la fabricación de concreto duradero y más perdurable. El concreto con alta permeabilidad permitirá que los líquidos pasen y que afecten la estructura interna del concreto así como la barra. El agua que alcanza el acero que refuerza puede promover la corrosión y dañar en última instancia el concreto. El concreto con permeabilidad baja resistirá la penetración de líquidos y será más durable. Una diferencia cosmética significativa en mezclas de cemento de escoria es que un color azul verdoso puede aparecer en la superficie durante la primera semana. Esto se relaciona con los sulfuros en escoria. El color se descolora después de la exposición al aire y a la luz del sol. Después de algunos meses, el concreto de escoria aparecerá generalmente más ligero en color que mezclas de cemento de Portland.
El cemento de escoria tiene muchas más ventajas que el cemento tradicional de Portland. No sólo el uso del cemento de escoria en concreto aumentará la última fuerza compresiva, pero también mejorará fuerza flexural. El tipo IS y S las mezclas de la escoria reducirán la potencia para la reacción de la Álcali-silicona. Las mezclas del cemento de escoria también habrán mejorado la vinculación agregada y reducir la probabilidad de hacer estallar salidas. El concreto de cemento de escoria también asistirá a ataque del sulfato, al ataque químico, congelando y deshelando, y a sales que descongelan.
El concreto del cemento de escoria tiene requisitos que curan idénticos a del concreto convencional del cemento Portland. El curar es esencial para mantener una cantidad satisfactoria de humedad en concreto acabado. Las características de fuerza y de la durabilidad del concreto de cemento de escoria son directamente proporcionales a la calidad de curación.
Cortando empalmes de cemento de escoria con la sierra debe ser retrasado aproximadamente 30 minutos por cada 10% de cemento de escoria que substituye el cemento de Portland. Los empalmes se deben cortar después de la fuerza concreta esta bastante alta para apoyar la sierra y mantener la sierra cortada del enmarañamiento pero antes de tensiones internas en el concreto haga bastante grande iniciar una grieta incontrolada.
Las mezclas de hormigón del cemento de escoria ofrecerán a clientes de Graniterock un material de cemento alternativo que no sólo mejore muchas características concretas, frescas y endurecidas, pero también reducirán preocupaciones ambientales de muchas maneras.