¿Cuáles son los diferentes tipos de materias primas para el cemento?
Las materias primas básicas para el cemento son agua, piedra caliza y arcilla. Sin embargo, el cemento, como los materiales de construcción relacionados, como el mortero y el concreto, también puede contener otros ingredientes esenciales, como arena, lutita y mineral de hierro, que también pueden contener trazas de aluminio. Cuando las materias primas para el cemento se mezclan en un ambiente que frecuentemente cae por debajo del punto de congelación del agua a 32 ° Fahrenheit (0.0 ° Celsius), es común agregar sal o cloruro de sodio y posiblemente cloruro de calcio a la mezcla para bajar el punto de congelación del agua. Aunque el cemento se establecerá incluso por debajo del punto de congelación del agua, puede llevar más tiempo hacerlo y esto puede contribuir a las debilidades estructurales en el producto final. A partir de 2011, también se agregaron subproductos industriales a las mezclas de cemento.
Los tipos de materias primas para el cemento también pueden variar en el sentido de que algunas mezclas a partir de 2011 contienen subproductos industriales que de otro modo se considerarían residuos, y que pueden agregar cualidades beneficiosas a la mezcla de cemento. El cemento en sí mismo es una materia prima para el concreto, que consiste en cemento y mezclas de roca fina y árida, como grava, lutita o guijarros con agua y aire mezclado. Las sustituciones de subproductos industriales para las materias primas para cemento y concreto incluyen mosca ceniza, humo de sílice y escoria de alto horno.
La ceniza volante es un tipo de producto de desecho producido durante muchos tipos de procesos de combustión industrial. Se compone de partículas finas de cenizas en el aire junto con algunas partículas de combustible sólido que se pueden recuperar de los depuradores de chimeneas. Se considera un compuesto de refuerzo útil en materiales de roca y ladrillo fabricados como el concreto y puede reemplazar el cemento en la mezcla a niveles del 25% al 70%.
Otro de los subproductos industriales clave utilizados en la fabricación de cemento es el humo de sílice, que se utiliza como un compuesto de reemplazo del 10% para el cemento. Consiste principalmente en una mezcla en polvo de partículas de dióxido de silicio y es relativamente nuevo en la industria de la construcción. Aunque la producción de concreto y cemento ha sido una práctica desde al menos 2,500 aC, el uso de humo de sílice solo se ha incorporado ampliamente en las materias primas para el cemento desde principios de los años setenta. Esto se debe a que es un material generado de forma única que es decididamente diferente de la sílice fundida, y es un subproducto de la actividad industrial en hornos de arco eléctrico. La aprobación de una legislación ambiental cada vez más estricta en los EE. UU. Y Europa durante la década de 1970 llevó a los fabricantes a recuperar el humo de sílice como subproducto de desecho, y Noruega fue la primera nación en encontrar un uso además de tirarlo a los vertederos.
La escoria de alto horno también es otro ingrediente importante que se encuentra al comprar las materias primas para el cemento. A menudo se le conoce como escoria de alto horno granulada molida (GGBFS) y reemplaza el cemento en el concreto a los mismos niveles para los que se usa la ceniza volante, generalmente en mezclas de 25%, 50% o 70%. GGBFS es un subproducto de la industria de los hornos de acero y hierro, y, cuando se usa, se sabe que extiende la vida útil de los edificios en cualquier lugar entre 50 y 100 años. La incorporación de GGBFS a partir de 2011 en el cemento ha tenido una amplia aplicación en países asiáticos como Japón y Singapur, así como en Europa, con un uso más limitado del producto en la fabricación de hormigón en los EE. UU.