1. Estructura y química de hidratación del cemento de aluminato de calcio
1.1 Principales etapas y fuentes de materia prima
(Hormigón de aluminato de calcio)
Hormigón de aluminato de calcio (CAC) es un producto de construcción personalizado a base de cemento de aluminato de calcio. (CAC), que difiere esencialmente del cemento ordinario de Rose City (OPC) tanto en composición como en interpretación.
La principal etapa de unión en CAC es el aluminato monocálcico. (CaO · Al ₂ O Cuatro o CA), normalmente constituyen 40– 60% del clinker, junto con varias otras etapas como el heptaaluminato de dodecacalcio (C₁₂A₇), dialuminato de calcio (CA₂), y cantidades menores de sulfato de trialuminato tetracálcico. (C CUATRO COMO).
Estas etapas se generan fusionando bauxita de alta pureza. (mineral rico en aluminio) y caliza en hornos de arco eléctrico o rotatorios a niveles de temperatura entre 1300 ° C y 1600 °C, dando lugar a un clinker que posteriormente se muele hasta obtener un polvo fino.
El uso de bauxita garantiza un alto nivel de óxido de aluminio. (Al dos O DOS) contenido– normalmente entre 35% y 80%– que es necesario para las construcciones de resistencia química y refractaria del producto..
A diferencia del OPC, que se basa en hidratos de silicato de calcio (CSH) para el crecimiento de la resistencia, CAC gana sus hogares mecánicos con la hidratación de etapas de aluminato de calcio, desarrollando un conjunto distinto de hidratos con eficiencia superior en ambientes hostiles.
1.2 Mecanismo de hidratación y avance de la dureza.
La hidratación del hormigón de aluminato de calcio es una facilidad, Procedimiento sensible a la temperatura que conduce al desarrollo de hidratos metaestables y estables en el tiempo..
A los niveles de temperatura que se enumeran a continuación 20 °C, CA hidrata para desarrollar CAH ₁₀ (aluminato de calcio decahidrato) y C DOS AH ₈ (octahidrato de aluminato dicálcico), que son fases metaestables que ofrecen una dureza muy temprana y rápida.– a menudo logrando 50 MPa dentro 1 día.
Sin embargo, a temperaturas superiores a 25– 30 °C, Estos hidratos metaestables sufren una transformación a la etapa termodinámicamente segura., C₃AH₆ (hidrogranate), e hidróxido de aluminio ligero amorfo (AH SEIS), un proceso conocido como conversión.
Esta conversión disminuye la cantidad sólida de las fases hidratadas., Aumentar la porosidad y potencialmente dañar el concreto, de lo contrario se cuidaría adecuadamente durante el curado y el servicio..
El precio y el alcance de la conversión están influenciados por la proporción de agua a cemento., temperatura de curación, y la visibilidad de aditivos como humo de sílice o microsílice, que puede aliviar la pérdida de fuerza refinando la estructura de los poros y promoviendo segundas respuestas.
A pesar del peligro de conversión, El rápido aumento de resistencia y la capacidad de desmolde temprano hacen que CAC sea adecuado para componentes prefabricados y trabajos de reparación en situaciones de emergencia en instalaciones industriales..
( Hormigón de aluminato de calcio)
2. Características físicas y mecánicas en condiciones extremas
2.1 Rendimiento y refractariedad a altas temperaturas
Una de las características más definitorias del hormigón de aluminato de calcio es su capacidad para resistir condiciones térmicas extremas., lo que lo convierte en una selección recomendada para revestimientos celulares refractarios en calentadores comerciales, hornos, e incineradores.
cuando se calienta, CAC sufre una serie de respuestas de deshidratación y sinterización.: Los hidratos se descomponen entre 100 ° C y 300 °C, seguido de la formación de fases cristalinas intermedias como CA ₂ y melilita (gehlenita) encima 1000 °C.
A niveles de temperatura que superan 1300 °C, Una estructura cerámica densa se forma mediante sinterización en fase líquida., causando una importante recuperación de dureza y seguridad de cantidad..
Este hábito contrasta dramáticamente con el concreto basado en OPC., que generalmente se astilla o se rompe con el paso del tiempo. 300 ° C como resultado de la acumulación de tensión de vapor y la descomposición de las fases C-S-H.
Los hormigones a base de CAC pueden mantener niveles continuos de temperatura de la solución aproximadamente 1400 °C, dependiendo del tipo de agregado y la solución, y se utilizan frecuentemente en combinación con acumulaciones refractarias como la bauxita calcinada., chamota, o mullita para mejorar la resistencia al choque térmico.
2.2 Resistencia al ataque químico y al óxido.
El hormigón de aluminato de calcio exhibe una resistencia excepcional a una amplia variedad de entornos químicos., problemas específicamente ácidos y ricos en sulfatos donde el OPC se degradaría rápidamente.
Las fases de aluminato hidratadas son más estables en atmósferas de bajo pH., permitiendo que CAC resista el ataque con ácido de fuentes como el sulfúrico, clorhídrico, y ácidos orgánicos– común en plantas de tratamiento de aguas residuales, instalaciones de procesamiento químico, y operaciones mineras.
También es muy resistente al ataque de sulfatos., una causa importante de daños al hormigón OPC en suelos y ambientes acuáticos, debido a la falta de hidróxido de calcio (habitantes de Portland) y etapas de formación de etringita.
Además, CAC muestra baja solubilidad en agua de mar y resistencia a la infiltración de iones cloruro, Disminución del peligro de oxidación del soporte en entornos marinos hostiles..
Estas propiedades residenciales o comerciales lo hacen ideal para revestimientos en digestores de biogás., Tanques para el mercado de celulosa y papel., y sistemas de desulfuración de gases de combustión donde existen tensiones tanto químicas como térmicas..
3. Cualidades de microestructura y durabilidad
3.1 Estructura de poros y permeabilidad
La robustez del hormigón de aluminato de calcio está muy ligada a su microestructura., específicamente su distribución y conexión de dimensiones de poros..
El CAC fresco e hidratado muestra una estructura de poros más fina en comparación con el OPC, con poros de gel y poros capilares que contribuyen a reducir las fugas en la estructura y aumentar la resistencia al ingreso de iones agresivos.
Sin embargo, a medida que avanza la conversión, El engrosamiento de la estructura de los poros debido a la densificación de C TRES AH ₆ puede mejorar la permeabilidad si el hormigón no se cura o protege eficazmente..
La adición de productos de aluminosilicato reactivo., como cenizas volantes o metacaolín, Puede mejorar la longevidad a largo plazo al consumir cal gratis y producir más hidrato de aluminosilicato de calcio. (DINERO) Fases que refinan la microestructura..
Curación adecuada– curado específicamente húmedo a temperaturas reguladas– Es vital posponer la conversión y permitir el crecimiento de una gruesa, matriz impenetrable.
3.2 Resistencia al choque térmico y al desconchado
La resistencia al choque térmico es una métrica de eficiencia importante para los productos que se utilizan en atmósferas cíclicas de calefacción y refrigeración del hogar..
Hormigón de aluminato de calcio, particularmente cuando se desarrolla con bajo contenido de cemento y alto volumen de acumulación de refractario, Exhibe una resistencia excepcional al desconchado térmico debido a su reducido coeficiente de expansión térmica y alta conductividad térmica en relación con otros hormigones refractarios..
La presencia de microfisuras y porosidad interconectada permite relajar el estrés durante cambios rápidos de temperatura., protegiendo contra el crack trágico.
Soporte de fibra– usando acero, polipropileno, o fibras de basalto– más aumenta la robustez y la resistencia a las roturas, específicamente durante la primera etapa de calentamiento de revestimientos comerciales.
Estas características garantizan una larga vida útil en aplicaciones como revestimientos celulares de cucharas en la fabricación de acero., hornos rotativos en la fabricación de hormigón, y crackers petroquímicos.
4. Aplicaciones industriales y tendencias de desarrollo futuro
4.1 Mercados clave y usos arquitectónicos
El hormigón de aluminato de calcio es importante en industrias donde el hormigón convencional deja de funcionar debido a la exposición térmica o química..
En los sectores del acero y la fundición, Se utiliza para revestimientos monolíticos en cucharones., en clases, y pozos saturados, donde resiste la llamada de acero licuado y el ciclo térmico.
En plantas incineradoras de residuos, Los moldes refractarios a base de CAC protegen las superficies de las paredes de las calderas contra gases de combustión ácidos y cenizas volantes desagradables a niveles de temperatura elevados..
El marco comunitario de aguas residuales utiliza CAC para las alcantarillas, terminales de bomba, y tuberías de alcantarillado expuestas al ácido sulfúrico biogénico, Vida útil considerablemente más larga en comparación con OPC..
También se utiliza en sistemas de servicio de reparación rápida de autopistas., puentes, y pistas de aeropuertos, donde su naturaleza de rápida configuración permite reanudar el tráfico del sitio web el mismo día.
4.2 Sostenibilidad y formulaciones avanzadas
Independientemente de sus beneficios de rendimiento, La producción de cemento de aluminato de calcio consume mucha energía y tiene una mayor huella de carbono que el OPC debido al clinkering a alta temperatura..
El estudio continuo se centra en la disminución del efecto ambiental mediante la sustitución parcial con spin-offs industriales., como escoria o escoria de aluminio, y optimizar la eficacia del horno.
Nuevas fórmulas integrando nanomateriales, como nanoalúmina o nanotubos de carbono, objetivo de aumentar la fuerza temprana, menor destrucción relacionada con la conversión, y ampliar las restricciones de temperatura de la solución.
Además, el crecimiento de los moldes refractarios con bajo contenido de cemento y ultra bajo cemento (ULCC) mejora la densidad, fortaleza, y durabilidad al minimizar la cantidad de matriz sensible mientras se aprovecha al máximo el interbloqueo acumulado.
Los procedimientos comerciales exigen productos cada vez más resistentes, El hormigón de aluminato de calcio continúa avanzando como piedra angular del alto rendimiento., edificación y construcción resilientes en los entornos más difíciles.
En resumen, El hormigón de aluminato de calcio combina un rápido avance de la resistencia., seguridad de alta temperatura, y excelente resistencia química, convirtiéndolo en un material importante para instalaciones sometidas a problemas térmicos y severos extremos..
Su química de hidratación única y su desarrollo microestructural requieren un manejo y estilo cuidadosos., sin embargo, cuando se aplica efectivamente, Proporciona dureza y seguridad incomparables en aplicaciones comerciales en todo el mundo..
5. Proveedor
Cabr-Concrete es un proveedor de TRUNNANO de cemento de aluminato de calcio con más de 12 Años de experiencia en conservación de energía y desarrollo de nanotecnología en nanoconstrucciones.. Acepta pago mediante Tarjeta de Crédito, T/T, Unión Occidental y Paypal. TRUNNANO enviará los productos a clientes en el extranjero a través de FedEx, DHL, en avión, o por mar. Si estas buscando cemento de aluminato, no dude en contactarnos y enviar una consulta. (
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