TRABAJO DE ASCENSO - MATERIALES … · 4.1 Caracterización del cemento Portland tipo I ... Adición pasiva es el material adicionado al cemento que no aporta resistencia mecánica

UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA

FACULTAD DE INGENIERÍA INSTITUTO DE MATERIALES Y MODELOS ESTRUCTURALES

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TRABAJO DE ASCENSO

VIABILIDAD DE RECICLAR EL CATALIZADOR GASTADO DE CRAQUEO

CATALÍTICO DE LA REFINERÍA AMUAY SUSTITUYENDO PARCIALMENTE EL

CEMENTO PORTLAND TIPO I POR ESTE RESIDUO

Aplicación de la normativa COVENIN 3134:2004

Presentado ante la Ilustre

Universidad Central de Venezuela

por el Ingeniero Civil

Trino Antonio Baloa Montilla,

para optar al escalafón de

Agregado

Caracas, 04 de diciembre de 2.014

Resumen

VIABILIDAD DE RECICLAR EL CATALIZADOR GASTADO DE CRAQUEO

CATALÍTICO DE LA REFINERÍA AMUAY SUSTITUYENDO PARCIALMENTE EL

CEMENTO PORTLAND TIPO I POR ESTE RESIDUO

Ing. Trino Antonio Baloa Montilla, MSc.

Trabajo de Ascenso para optar al escalafón de Agregado, Universidad Central de

Venezuela,

Facultad de Ingeniería, Año 2.014, número de páginas: 43.

Palabras clave: puzolana, FCC, catalizadores de craqueo catalítico, cemento, residuos

Resumen

A nivel mundial se aplica tecnología de punta en la búsqueda de nuevos materiales rentables que

permitan generar el mínimo de contaminantes en residuos y procesos de fabricación. De esta

manera se ha buscado desde varios años reciclar materiales que aparentemente no tienen un valor

agregado, más sin embargo, pueden aportar alternativas de uso y funcionalidad, transformando

materiales de desecho en productos útiles a la industria y a la sociedad. La industria cementera y

de la construcción es pionera en la reutilización de subproductos industriales incorporándolos en

diferentes etapas del proceso productivo, tales casos se reflejan en los usos de la escoria de alto

horno, las cenizas volantes de termoeléctricas y los áridos reciclados del concreto.

En este trabajo se estudia la viabilidad de reciclar los catalizadores gastados de craqueo catalítico

que se producen en la refinería Amuay ubicada en el Estado Falcón, se estudia un catalizador

llamado en esta investigación “Grueso”, el cual, se utilizó tal como lo entregó el proveedor.

Mientras que el catalizador llamado “Fino” es molido para disminuir los diámetros de los granos,

por lo menos, un 80% de granos pasantes por el tamiz de abertura 45 μm, intentado alcanzar

similitud con la finura del cemento.

Para comprobar dicha viabilidad se realiza una caracterización química, mineralógica y

morfológica del residuo en cuestión, por medio de técnicas experimentales como espectroscopía

por emisión atómica de plasma de acoplamiento inductivo, difracción de rayos X, microscopía

electrónico de barrido y granulometría láser. Además, se realizó un estudio del cemento Portland

tipo I donde éste se sustituye en peso, por el 10% y el 20% de catalizador gastado de craqueo

catalítico en lecho fluidizado, tanto “Fino” como “Grueso”. Dichos ensayos y estudio se

realizaron para comprobar el cumplimiento de la normativa venezolana vigente.

Los resultados obtenidos muestran la posibilidad de reutilizar este residuo de la industria

petrolera como adiciones activas para la elaboración de Cementos Portland con adiciones

Puzolánicas. (CPPZ)

Índice de Contenido

Índice de contenido

1. INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................... 7

1.1 Motivación .......................................................................................................................................... 7

1.2 Antecedentes ....................................................................................................................................... 9

1.3 Objetivos ........................................................................................................................................... 13

1.4 Alcance .............................................................................................................................................. 14

1.5 Aporte original del trabajo ................................................................................................................ 14

1.6 Contenido .......................................................................................................................................... 14

2. CATALIZADORES DE CRAQUEO CATALÍTICO EN LECHO FLUIDIZADO “FLUID

CATALYTIC CRACKING” .................................................................................................................... 15

2.1. Descripción ....................................................................................................................................... 15

3. EXPERIMENTAL ................................................................................................................................ 17

3.1. Técnicas experimentales empleadas ................................................................................................. 17

3.1.1. Espectroscopía por emisión atómica de plasma de acoplamiento inductivo (ICP-EA) ............ 17

3.1.2. Difracción de Rayos X (DRX) .................................................................................................. 17

3.1.3. Microscopía Electrónica de Barrido (MEB) .............................................................................. 17

3.1.4. Granulometría Láser .................................................................................................................. 17

3.2 Materiales, elaboración de morteros con incorporación de catalizadores y metodología aplicada ... 18

3.2.1 Materiales ................................................................................................................................... 18

3.2.2 Preparación de mezclas .............................................................................................................. 19

3.2.3 Preparación de los morteros mezcla ........................................................................................... 20

3.2.4 Exigencias .................................................................................................................................. 20

3.2.4.1 Exigencias químicas ......................................................................................................... 20

3.2.4.2 Exigencias físicas ............................................................................................................. 21

Índice de Contenido

4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ........................................................................................................... 22

4.1 Caracterización del cemento Portland tipo I ..................................................................................... 22

4.1.1 Análisis químico ......................................................................................................................... 22

4.1.2 Caracterización del cemento Portland ........................................................................................ 22

4.1.2.1 Caracterización mineralógica por Rx ............................................................................... 22

4.1.3 Estudio físicos del cemento ........................................................................................................ 23

4.2. Caracterización de los catalizadores gastados de craqueo catalítico ................................................ 24

4.2.1 Composición química ................................................................................................................. 24

4.2.2 Composición mineralógica ......................................................................................................... 25

4.2.3 Estudio microestructural: Microscopia Electrónica de Barrido (MEB) ..................................... 26

4.2.4 Granulometría láser .................................................................................................................... 27

4.3. Estudio de cemento Portland tipo I con incorporación de los catalizadores gastados de craqueo

catalítico .................................................................................................................................................. 28

4.3.1 Exigencias químicas ................................................................................................................... 28

4.3.2 Exigencias físicas ....................................................................................................................... 29

4.3.2.1.- Resistencia a la compresión de probetas cúbicas ........................................................... 29

4.3.2.2.- Determinación de la superficie específica ..................................................................... 34

4.3.2.3.- Expansión volumétrica por autoclave ............................................................................ 35

4.3.2.4.- Tiempo de fraguado por aguja de Vicat......................................................................... 35

4.3.2.5.- Calor de hidratación ....................................................................................................... 38

5. CONCLUSIONES ................................................................................................................................. 39

REFERENCIAS ........................................................................................................................................ 41

Índice de Tablas

Índice de Tablas

Tabla 1: Granulometría de la arena silícea de alta pureza utilizada en este estudio ................................ 19

Tabla 2: Granulometría de fracción fina especificada en COVENIN 2503-1990 ................................... 19

Tabla 3: Requisitos químicos para cemento según COVENIN 3134:2004 ............................................. 20

Tabla 4: Requisitos físicos para cemento según COVENIN 3134:2004 ................................................. 21

Tabla 5: Composición química del cemento ........................................................................................... 22

Tabla 6: Composición química del catalizador gastado de craqueo catalítico ........................................ 24

Tabla 7: Análisis realizados según exigencias químicas ......................................................................... 28

Tabla 8: Ensayos mecánicos de morteros de cemento mezclado con FCC Fino a 2 días ....................... 29

Tabla 9: Ensayos mecánicos de morteros de cemento mezclado con FCC Fino a 7 días ....................... 29

Tabla 10: Ensayos mecánicos de morteros de cemento mezclado con FCC Fino a 28 días ................... 30

Tabla 11: Ensayos mecánicos de morteros de cemento mezclado con FCC Grueso a 2 días ................. 30

Tabla 12: Ensayos mecánicos de morteros de cemento mezclado con FCC Grueso a 7 días ................. 31

Tabla 13: Ensayos mecánicos de morteros de cemento mezclado con FCC Grueso a 28 días ............... 31

Tabla 14: Superficie específica por el aparato Blaine ............................................................................. 34

Tabla 15: Expansión volumétrica por Autoclave. ................................................................................... 35

Tabla 16: Tiempo de fraguado: Fino (agua de consistencia normal constante) ...................................... 36

Tabla 17: Tiempo de fraguado: Grueso (agua de consistencia normal constante) .................................. 36

Tabla 18: Tiempo de fraguado: Fino (agua de consistencia normal variable) ........................................ 37

Tabla 19: Tiempo de fraguado: Grueso (agua de consistencia normal variable) .................................... 37

Índice de Figuras y de Ecuaciones

Índice de Figuras

Figura 1: Principales características de la Unidad de FCC. (Moreno M, 2000) .............................................. 15

Figura 2: Difragtograma del cemento. (Milles, 2012) ..................................................................................... 23

Figura 3: Difragtograma del FCC gastado proveniente de la Refinería Amuay. (Milles, 2012) ..................... 25

Figura 4: Micrografías MEB. a) Fino y b) Grueso ......................................................................................... 26

Figura 5: Granulometría láser para catalizadores “Fino” y “Grueso” ............................................................... 27

Figura 6: Resistencia a la compresión de probetas cúbicas de mortero de cemento Portland con FCC Fino ... 30

Figura 7: Resistencia a la compresión de prob. cúbicas de mortero de cemento Portland con FCC Grueso .... 31

Figura 8: Pérdida de resistencia a compresión por FCC “Fino” con respecto al cemento base ........................ 32

Figura 9: Pérdida de resistencia a compresión por FCC “Grueso” con respecto al cemento base .................... 33

Índice de Ecuaciones

Ecuación 1: Índice de Actividad Puzolánica indicada en norma COVENIN 3135:1994 .................................. 32

Viabilidad de reciclar el catalizador gastado de craqueo catalítico sustituyendo parcialmente el cemento Portland tipo I por este residuo

Trabajo de Ascenso: Agregado Capítulo I: Introducción

7

1. INTRODUCCIÓN

1.1 Motivación

A nivel mundial se aplica tecnología de punta en la búsqueda de nuevos materiales rentables que

permitan generar el mínimo de contaminantes en residuos y procesos de fabricación. De esta

manera se ha buscado desde varios años reciclar materiales que aparentemente no tienen un valor

agregado, más sin embargo, pueden aportar alternativas de uso y funcionalidad, transformando

materiales de desecho en productos útiles a la industria y a la sociedad. La industria cementera y

de la construcción es pionera en la reutilización de subproductos industriales incorporándolos en

diferentes etapas del proceso productivo, tales casos se reflejan en los usos de la escoria de alto

horno, las cenizas volantes de termoeléctricas y los áridos reciclados del concreto, entre otros

residuos.

En Venezuela, al inicio del mes de febrero de 2011 el Gobierno Nacional crea la Gran Misión

Vivienda Venezuela, se planteó la necesidad de construir 3 millones de vivienda en los próximos

5 años.1,2.

Por tanto, es fundamental la ubicación de nuevas fuentes de suministro de materiales de

construcción sin descuidar la instalación de nuevas fábricas de tuberías en instalaciones sanitarias

y eléctricas, piezas sanitarias, plantas cementeras, ubicación de nuevas canteras y saques, es

decir, instalaciones donde se consigan y/o se transformen las materias primas en los materiales

comunes de construcción.

Vale resaltar que la construcción de las instalaciones industriales antes mencionadas requieren

tiempo para su ejecución, aunado al estudio de impacto ambiental y de factibilidad para la

obtención de las materias primas (fundamentalmente yacimientos de roca caliza, arcillas, hierro,

aluminio, gas entre otros), además, de la alta demanda requerida, hoy día, se investigan dentro y

fuera del país, otras alternativas de materias primas que sean posibles de incorporar en la

industria de la construcción.

1 http://www.avn.info.ve/contenido/nace-gran-misi%C3%B3n-vivienda-venezuela-para-resolver-

d%C3%A9ficit-habitacional

2 http://www.eluniversal.com/economia/131228/ministro-molina-en-2019-debemos-tener-3-millones-de-

viviendas-construi

http://www.avn.info.ve/contenido/nace-gran-misión-vivienda-venezuela-para-resolver-déficit-habitacional

http://www.avn.info.ve/contenido/nace-gran-misión-vivienda-venezuela-para-resolver-déficit-habitacional

http://www.eluniversal.com/economia/131228/ministro-molina-en-2019-debemos-tener-3-millones-de-viviendas-construi

http://www.eluniversal.com/economia/131228/ministro-molina-en-2019-debemos-tener-3-millones-de-viviendas-construi



8

Resulta importante hacer notar que las alternativas a las materias primas requeridas en la

construcción son las provenientes de las industrias que estudian los nuevos materiales naturales o

sintéticos, además, de las investigaciones de los residuos que generan todas las industrias a

excepción de la militar y médica. (Esta excepción debido a las características muy particulares de

los residuos y desechos que producen estas industrias)

De las alternativas presentadas anteriormente, el Fondo Nacional de Ciencia y Tecnología

(FONACIT) auspicia el proyecto N°2011001245 “Nuevos materiales alternativos para la

construcción”, el cual, persigue principalmente reducir los niveles de contaminación e impacto

ambiental desfavorable que generan los residuos de las industrias intentando por medio de la

investigación científica y técnica la incorporación de dichos residuos en la industria del sector

construcción que por la demanda actual requiere se incrementen la producción de materiales.

La normativa venezolana COVENIN 3134:2004 define y presenta seis tipos de cementos

Portland con adiciones permitidas. En estos cementos se consideran adiciones de caliza u otro

material calcáreo, puzolanas y cenizas volantes. Vale resaltar que la industria cementera

venezolana utiliza actualmente el cemento con adiciones de caliza, siendo esta adición pasiva3 en

las reacciones cementantes del mortero realizado. Específicamente, se produce el CPCA I y

CPCA II. El cemento CPCA I le fue sustituido hasta un 15% en peso de cemento por caliza,

mientras que el cemento CPCA II se sustituye entre el 15% y 30 % en peso de cemento por caliza

o material calcáreo. Adicionalmente, se produce el cemento/escoria para uso general, cuya

adición es de escoria siderúrgica básica granulada finamente molida entre 20% y 70%, la cual,

cumple con la norma venezolana COVENIN 935:1976.

Referente al catalizador gastado de craqueo catalítico en la investigación realizada por García de

Lomas y colaboradores (García de Lomas y col., 2006) indican que las producciones anuales de

FCC gastados es de 480.000 Tm/año, estas producciones anuales de subproductos no son muy

elevadas, por ello, se debe pensar y estudiar el uso de este material como un mejorador de la

propiedades cementantes de resistencia, igualmente, de durabilidad más que como forma destino

del material residual.

3 Adición pasiva es el material adicionado al cemento que no aporta resistencia mecánica en la matriz cementante.



9

Esta investigación pretende dar a conocer la viabilidad de utilizar el residuo del catalizador de

craqueo catalítico “FCC: Fluid Catalytic Cracking” proveniente de la refinería Amuay como una

adición activa en la matriz cementante de los morteros de cemento, aplicando las especificaciones

exigidas por la normativa vigente.

1.2 Antecedentes

Una revisión bibliográfica ha puesto de manifiesto los estudios más recientes del uso del FCC en

la industria cementera en el mundo.

Payá y colaboradores (Payá y col., 1999) presentan cómo influye el FCC en las resistencias

mecánicas de morteros sustituidos con el catalizador, concluyendo que existe un aumento en las

resistencias al utilizar el residuo, siempre y cuando haya sido sometido a molienda, con el tiempo

óptimo por lo menos 20 minutos. En este mismo trabajo, concluyeron que la sustitución óptima

en los morteros estudiados se encuentra entre el 15% y 20%.

Jung-Hsiu y colaboradores (Jung-Hsiu y col., 2003) prepararon pastas y morteros con una

sustitución de un 5%, 10% y 15% con relaciones de agua/(cemento+FCC gastado) de 0,2; 0,25 y

0,3, evaluando la resistencia a compresión a las edades de 3, 7 y 28 días. Tanto a las pastas como

a los morteros mezcla se les añadió un superplastificante para tener trabajabilidad, de los

resultados obtenidos concluyeron que en morteros la resistencia a compresión aumenta

substancialmente y en pastas aumenta ligeramente.

En el 2006, García de Lomas y Colaboradores (García de Lomas y col., 2006) realizan el estudio

del comportamiento científico-técnico del cemento Portland elaborados con FCC gastado donde

aplicaron la normativa española vigente para la fecha, concluyendo que es posible reutilizar este

subproducto industrial como adición activa para la elaboración de cementos Portland

comerciales.

En lo que respecta a estudios más recientes para el momento de la elaboración de esta

investigación, Izquierdo y sus colaboradores (Izquierdo y col., 2013) evalúan la corrosión del

acero en morteros de cemento adicionado con catalizador gastado de craqueo catalítico (FCC



10

gastado) provenientes de la industria petroquímica en ambientes contaminados con Cloruros de

Sodio en concentración 3,5% y/o Anhídrido Carbónico en concentración al 3%. Se evaluó el

potencial y la corriente de corrosión. Complementariamente en los especímenes no reforzados, se

determinó la absorción total, penetración de cloruros, resistividad y frente de carbonatación. A

partir de los resultados, se concluye que la adición del 12% de FCC al cemento reduce la

permeabilidad a cloruros y la susceptibilidad a la carbonatación del mortero en órdenes hasta del

50%, asimismo genera un incremento del 128% en la resistividad del mortero. Los aceros

embebidos en los morteros adicionados presentaron velocidades de corrosión más bajas,

particularmente en presencia de iones cloruros.

Por otra parte, Martínez-López y sus colaboradores (Martínez-López y col., 2013) evalúan la

viabilidad ambiental de utilizar dos catalizadores gastados de craqueo catalítico procedente de

diferentes fuentes (Colombia y España), como sustitución parcial de cemento Portland para la

fabricación de materiales de construcción. Los autores realizaron pruebas de lixiviación para

determinar la migración de contaminantes en morteros con cemento adicionado (80% de cemento

y 20% de FCC gastado). Los resultados obtenidos indican que las concentraciones de los metales

pesados lixiviados son muy bajas, comparadas con las establecidas en la legislación ambiental de

los países de donde proceden los residuos. Por tanto, se considera que los FCC gastados hasta en

un 20% de sustitución de cemento no constituye un problema ambiental, proponiéndose como un

material alternativo para el sector de la construcción.

Mientras que Pacewska y sus colaboradores (Pacewska y col., 2013) estudian la hidratación

temprana (hasta 24 horas) del aluminato de calcio en el cemento Portland adicionado con FCC

gastado a dos temperaturas (10 ºC y 25 ºC). Las medidas calorimétricas fueron utilizados para

estudiar las pastas de cemento adicionado en 0%, 5% y 25% de sustitución de cemento por FCC

gastado con una relación constante de agua entre (cemento+FCC gastado) igual a 0,5. En base a

los resultados obtenidos se encontró que la influencia de catalizador de FCC gastado en la

hidratación temprana del Aluminato Cálcico del cemento depende estrictamente de la

temperatura de proceso de hidratación. Vale resaltar que 25 ºC de temperatura el aluminosilicato

del FCC gastado acelera la configuración y el endurecimiento del cemento pero 10 ºC de

temperatura actúa como retardador de la hidratación. Por tanto, la presencia de estos residuos



11

minerales provoca un efecto menor sobre los hidratos cristalinos producidos después de 1 día de

endurecimiento aunque aumenta claramente el grado de hidratación de los Aluminatos de Calcio.

Otro artículo publicado por Izquierdo, Mejía y demás colaboradores en el año 2013, (Izquierdo;

Mejía y col., 2013) estudian el efecto de la incorporación del catalizador gastado del craqueo

catalítico (FCC gastado) proveniente de la industria colombiana, en la hidratación y

microestructura de pastas cementantes. Los autores utilizan como materiales de referencia,

además del cemento Portland ordinario, dos tipos de adición de alto desempeño, metacaolín

(MK) y humo de sílice (HS). Los resultados indican que los principales productos de hidratación

en las pastas adicionadas con FCC son silicato cálcico hidratado (CSH), aluminatos cálcicos

hidratados (CAH) y silicoaluminatos cálcicos hidratados (CASH), pastas con 10% de FCC

reportan un consumo de cal del 61% a edad de 360 días de curado, valor muy superior al

reportado por las adiciones de MK y HS en la misma proporción, esto indica una mayor

reactividad del FCC gastado, que incluso se manifiesta a edades tempranas.

Mientras, que Soriano y sus colaboradores (Soriano y col., 2013) profundizan en el estudio del

proceso de hidratación de las pastas de cemento adicionado, no solo en los catalizadores gastados

de craqueo catalítico (FCC gastados) sino también en el metacaolín (MK) al ser curadas a

temperaturas entre 5 ºC y 20 ºC, con esta condición térmica los autores determinaron las

cantidades de hidratos y portlandita presentes en las pastas para los 3 y 28 días. En base a los

resultados obtenidos se indica que el FCC gastado actúa principalmente como una puzolana a

temperaturas entre 5 ºC y 10 ºC. Mientras que a este intervalo de temperatura el MK acelera el

proceso de hidratación del cemento Portland. Respecto a los morteros que contienen un 85% de

cemento Portland y 15% de las puzolanas propuestas, presentaron un aumento relativo de

resistencia a la compresión cuando se curó a 5 °C. Adicionalmente, se estudió el uso de FCC

gastado, MK y la Piedra Caliza (PC) como sustitutos parciales del agregado en los morteros de

cemento. De este estudio se afirma que el MK y FCC son materiales eficaces incluso para bajas

temperaturas de curado, especialmente cuando se utilizan para reemplazar una fracción de los

agregados en morteros.

El uso de FCC gastado como adición activa en los cementos portland adicionados han sido

estudiados en los últimos años en países europeos, tal que la norma española considera este



12

material como un adicionado puzolánico favorable para la disminución del calor de hidratación,

la mejoras en resistencia y de la durabilidad. La reutilización de los residuos industriales es una

alternativa viable para disminuir los altos índices de contaminación ambiental que ellos generan.

Por tanto, otra alternativa para utilizar el FCC gastado es tratarlo de una manera que permita

producir ligantes con bajas emisiones de dióxido de carbono (CO2). El uso de materiales de

aluminosilicato en la producción de materiales alcalinos activados es un tema de investigación en

curso y de mucho interés por presentar bajo nivel de emisiones de CO2 en su proceso de

conformación. En esta investigación, Tashima y colaboradores (Tashima y col., 2013) evalúan la

influencia de la relación molar SiO2 entre Na2, así como la relación de agua (H2O) entre FCC

gastado tanto en la resistencia mecánica, como en la microestructura. Los morteros con álcali

activado alcanzan hasta 80 MPa después de un curado de 72 horas a 65 ºC. Por esta razón, se

demuestra el potencial de FCC gastado para producir cementos alcalinos activados.

Otra aplicación incipiente pero no menos importante del uso de FCC gastado es en el área de los

Geopolímeros. Según Rodríguez y colaboradores (Rodríguez y col., 2013) evalúan el uso de la

tecnología de activación alcalina para producir carpetas de “geopolímeros”. En particular, se

determinan los efectos de las condiciones de activación en las características estructurales de los

geopolímeros a base de catalizador gastado de craqueo catalítico. Las fases zeolíticas presentes

en el catalizador gastado son las principales fases que participan en la reacción

geopolimerización, que es accionado por la conversión del material zeolítico a un gel de

aluminosilicato conglomerante con un contenido de alúmina mayor a 40%. Un mayor contenido

de álcali y de la relación SiO2 entre Na2O conduce a una estructura más densa con un mayor

grado de formación de gel geopolímeros y el aumento de grado de reticulación, tal como se

identifica a través de 29

Si MAS-RMN. Estos resultados ponen de manifiesto la viabilidad del uso

de catalizador de FCC gastado como un precursor para la producción de geopolímeros.

La presente investigación pretende aplicar la normativa vigente para conocer la factibilidad de

uso del residuo de catalizador de craqueo catalítico que son procedentes de reactores de la

refinería de Amuay, como adición en el cemento Portland tipo I. Para su estudio, se realizarán

análisis fisicoquímicos de las muestras del catalizador y del cemento a utilizar, para valorar si

presentan cambios apreciables en sus propiedades que impidan su uso como un solo material.



13

Seguidamente se realizarán ensayos químicos, físicos y mecánicos exigidos por la normativa

venezolana vigente.

Al estudiar estos escenarios, surgen las siguientes interrogantes: ¿Los FCC producidos en la

refinería de Amuay serán activos al utilizarse como reemplazo del material cementante?, ¿Podrán

ser utilizados estos residuos sin producir diferencias apreciables en el tiempo de fraguado?, ¿Las

mezclas con adiciones proporcionan valores similares o mayores de resistencia que una mezcla

sin adiciones?, ¿El catalizador gastado de craqueo catalítico puede causar expansividad

volumétrica?, ¿La finura de las partículas es aceptable al incorporar este residuo?

1.3 Objetivos

El objetivo principal de este trabajo de investigación es conocer la viabilidad de reciclar el

catalizador gastado de craqueo catalítico que se genera en la Refinería Amuay del

Complejo Refinador Paraguaná utilizando el mismo como adicionado al cemento Portland.

Para la consecución de este objetivo general se plantearon los siguientes objetivos específicos:

1. Estudio del residuo industrial catalizador de craqueo catalítico generado en el Complejo

Refinador Paraguaná.

a. Caracterización química, física y mineralógica.

b. Definir el tipo de adición de este residuo para ser incorporado al cemento Portland tipo I.

2. Comportamiento de las matrices cementantes con incorporación del FCC gastado.

a. Determinar si la sustitución en peso de cemento en un 10% y 20%, por el catalizador

gastado de craqueo catalítico cumplen con las exigencias químicas, mecánicas y físicas que

contempla la norma COVENIN 3134:2004.

3. Contrastar las propiedades mecánicas de los morteros de cemento Portland tipo I, con

sustituciones en peso de dicho cemento por catalizadores gastados de craqueo catalítico fino y

grueso, en 10% y 20%.



14

1.4 Alcance

Esta investigación considera el estudio de los FCC gastados que se retiran de los reactores de la

refinería de Amuay del Complejo Refinador Paraguaná, sustituyendo en peso el cemento portland

tipo I por el 10% y 20% de residuos de FCC “Fino” y “Grueso”, lo que indica, que el material

“Fino” el cual fue molido y se encuentra en condiciones físicas del 80% o más de material

pasante del cedazo #325 o menores a 45 µm, mientras que el material “Grueso” se utiliza tal y

como fue suministrada por el proveedor.

1.5 Aporte original del trabajo

Presentar un procedimiento científico técnico que permita por medio de la investigación aplicada,

la reutilización de los catalizadores gastados de craqueo catalítico, además, de otros residuos

industriales y urbanos, para que sean considerados como adiciones en el cemento Portland

ampliando los recursos primarios en el sector de la industria cementera de Venezuela.

1.6 Contenido

El presente trabajo está estructurado de la siguiente manera: en el Capítulo 1 se presenta una

introducción al tema, los antecedentes y los objetivos del trabajo; en el Capítulo 2 se presentan

algunos aspectos sobre la utilización del Catalizador de Craqueo Catalítico en Lecho Fluidizado

en la industria petrolera; en el Capítulo 3 se describe la metodología empleada en la realización

de los experimentos, así como los materiales utilizados; en el Capítulo 4 se presentan los

resultados y la discusión de los mismos; en el Capítulo 5 se presentan las conclusiones obtenidas

en este trabajo y, finalmente, se presentan las referencias bibliográficas junto a las normas

venezolanas vigentes consultadas en esta investigación.


Trabajo de Ascenso: Agregado Capítulo I1: Catalizador gastado de craqueo catalítico en lecho

fluidizado

15

2. CATALIZADORES DE CRAQUEO CATALÍTICO EN LECHO

FLUIDIZADO “FLUID CATALYTIC CRACKING”

2.1. Descripción

El catalizador es un compuesto químico capaz de acelerar o retardar la velocidad con que se lleva

a cabo una reacción química, y que al finalizar la misma, no ha sufrido ninguna transformación.

El catalizador de craqueo fluidizado es un polvo fino y poroso compuesto de óxidos de silicio y

aluminio, que acelera las reacciones químicas que se llevan a cabo. Otros elementos pueden estar

presentes en muy pequeñas cantidades. Cuando se airea con gas, el polvo adquiere la propiedad

similar a la de un fluido, lo que permite comportarse como un líquido. Esta propiedad hace, que

el catalizador que circula entre el reactor, despojador y el regenerador tome el nombre de

catalizador de craqueo catalítico en lecho fluidizado.

El FCC se utiliza en las refinerías de petróleo, este material está en el proceso de rotura de las

cadenas hidrocarbonadas de elevado peso molecular, para obtener una mayor proporción de

gasolinas. Durante la utilización de estos catalizadores en las unidades de FCC, parte de ellos son

retirados por tener baja actividad y son sustituidos por nuevos catalizadores con el fin de que se

mantenga la actividad catalítica u otra parte se recogen en los precipitadores electrostáticos de las

mismas unidades.

El diagrama de un sistema reactor-regenerador comercial de catalizador de craqueo catalítico

“FCC” se muestra en la Figura 1.

Figura 1: Principales características de la Unidad de FCC. (Moreno M, 2000)


Trabajo de Ascenso: Agregado Capítulo I1: Catalizador gastado de craqueo catalítico en lecho

fluidizado

16

El proceso FCC se basa en la descomposición o rompimiento de moléculas de alto peso

molecular; este tipo de reacciones se promueven por un catalizador sólido anfótero de ácido a

base de zeolitas, que se pone en contacto con los hidrocarburos en un reactor de tipo tubular

(riser) con flujo ascendente, a una temperatura entre 480-540°C con presiones manométricas

entre 0,5 y 1,5 kgf/cm2. Las reacciones de craqueo son de carácter endotérmico y los

mecanismos de reacción han sido explicados mediante la teoría de carbocationes.

Las reacciones de craqueo catalítico están acompañadas por la formación de coque, el cual, se

deposita sobre la superficie externa e interna del catalizador, provocando pérdida de actividad

debido al bloqueo de poros y de sitios activos. A la salida del reactor, el catalizador se separa

de los productos de reacción a través de ciclones y de un paso de inyección de vapor de agua

(despojamiento) que separa del catalizador algunos de los productos que aún permanecen

adsorbidos en éste.

El coque que se deposita, se quema en otro reactor (regenerador) antes de recircularse al reactor;

el calor producido en la combustión del coque suministra la energía necesaria para llevar a cabo

las reacciones de desintegración en el reactor. En la etapa de regeneración se producen gases

que son emitidos al medio ambiente como CO, CO2 y H20 además de SOX, y NOX, los cuales

eventualmente pueden producir problemas de contaminación ambiental.


Trabajo de Ascenso: Agregado Capítulo II1: Experimental

17

3. EXPERIMENTAL

3.1. Técnicas experimentales empleadas

3.1.1. Espectroscopía por emisión atómica de plasma de acoplamiento inductivo (ICP-EA)

Este estudio permite determinar los tenores de óxidos que componen químicamente cada una de

las muestras definiendo la composición química del material en estudio.

El espectrómetro utilizado fue un Horiba modelos Ultima 2 ICP, propiedad del Instituto de

Ciencias de la Tierra, Facultad de Ciencias de la Universidad Central de Venezuela.

3.1.2. Difracción de Rayos X (DRX)

Esta técnica es utilizada para identificar las fases cristalinas presentes en las muestras analizadas:

un cemento Tipo I, los catalizadores gastados de craqueo catalítico “FCC” “Fino” y “Grueso”.

El difractómetro empleado fue un equipo marca: Philips, Modelo: PW-1840; Apreciación: 0.030°

2 a bajos ángulos y 0.050° 2 a altos ángulos. Propiedad del Centro de Asistencia a la

Industria Cerámica, Instituto Universitario Tecnológico “Federico Rivero Palacios”, núcleo

Región Capital.

3.1.3. Microscopía Electrónica de Barrido (MEB)

Esta técnica permite conocer la morfología y microanálisis de las partículas que constituyen los

catalizadores objetos de estudios.

El microscopio electrónico de barrido utilizado fue un equipo marca Jeol JMS-6390 que se

encuentra en Centro de Microscopia Electrónica de la Escuela de Ingeniería Metalúrgica y de los

Materiales, Universidad Central de Venezuela.

3.1.4. Granulometría Láser

Por medio de la granulometría láser se determina la distribución y el tamaño de las partículas del

catalizador utilizado.



18

El granulómetro láser utilizado fue el MASTERSIZER 2000 de la casa Malver, serial 34035-05

con un intervalo de medida entre 0,002 μm a 2000 μm. Apreciación: 0,001 μm. El análisis de la

muestra se realizó mediante vía húmeda. Propiedad del Centro de Asistencia a la Industria

Cerámica, Instituto Universitario Tecnológico “Federico Rivero Palacios”, núcleo Región

Capital.

3.2 Materiales, elaboración de morteros con incorporación de catalizadores y metodología

aplicada

3.2.1 Materiales

Cemento: El cemento Portland utilizado como referencia o cemento base, es del tipo I, según

designación de la norma venezolana vigente COVENIN 28-2003, es un cemento Portland tipo I

producido a granel en la planta de la Fábrica Nacional de Cemento, ocupare del Tuy, el cual, se

puede usarse en las construcciones de concreto en general.

Catalizadores gastados de craqueo catalítico: este material proviene de la refinería Amuay del

Complejo Refinador Paraguaná, dichos catalizadores se han denominado como “Fino” y

“Grueso”. El catalizador gastado “Fino” fue tratado mecánicamente en un molino de bolas

ubicado en el Laboratorio conjunto de las Escuelas de Geología y Metalúrgica, Facultad de

Ingeniería de la Universidad Central de Venezuela. Esta acción tiene la finalidad de reducir en un

80% o más, el tamaño de granos con diámetros iguales o menores a 45 µm. Mientras que el

catalizador llamado “Grueso” fue utilizado tal como proviene de la planta refinadora, cuyos

diámetros de granos, a saber, son mayores a 45 µm en un 80%. (Milles, 2012)

Arena: Se emplea como árido una arena silícea para ensayos de cemento con el 98% de pureza

adquirida en una comercializadora privada de agregados especiales ubicada en la zona industrial

del Estado Aragua. Importante hacer saber que la arena utilizada se diferencia de la arena

especificada en la norma COVENIN 2503-1990. A continuación, en las Tablas 1 y 2 se indican

las fracciones de arena utilizadas en este estudio y las especificadas en normativa,

respectivamente.



19

Tabla 1: Granulometría de la arena silícea de alta pureza utilizada en este estudio

Tamiz % retenido % retenido

acumulado

Nº 16

Nº 30

Nº 40

Nº 50

Nº 100

0.0

1,8

4,5

64,3

29,4

0

1,8

6,3

70,6

100

Tabla 2: Granulometría de fracción fina especificada en COVENIN 2503-1990

Tamiz % retenido acumulado

Nº 16

Nº 30

Nº 40

Nº 50

Nº 100

0.0

0 - 4

25 - 35

70 - 80

96 - 100

Al contrastar las Tablas 1 y 2, se observa que la arena utilizada en este estudio tiene mayor finura

que la especificada en norma COVENIN 2503:1990, ya que, el retenido acumulado de la arena en

el tamiz Nº 40 es de 6,3% y la norma indica un mínimo de 25%. Mientras, que al comparar el

porcentaje de arena retenida para este estudio en el tamiz Nº 50 se evidencia que cumple en el

retenido acumulado con 70,6%. A pesar de ser una arena de fracción más fina que la

especificada en la norma, no fue posible encontrar arena de igual composición química e igual

calidad con tamaños de granos pasantes del tamiz N° 30 y retenidos en tamiz N° 40. Por tanto, se

realizaron con esta fracción de arena más fina los morteros con cemento patrón y proporciones de

FCC.

Agua: Se emplea agua potable proveniente del sistema de acueducto de la ciudad de Caracas.

3.2.2 Preparación de mezclas

La preparación de las mezclas se realizó en una mezcladora de polvo de alta velocidad, que

garantiza la adecuada homogeneidad de los materiales sin perturbar sus finuras.



20

3.2.3 Preparación de los morteros

La preparación de los morteros se realizó de acuerdo con las normas COVENIN 484:1993 y la

COVENIN 3134:2004, utilizando las siguientes dosificaciones:

Cemento base/Catalizador: 100/0; 90/10; y 80/20, es decir, una sustitución en peso de cemento

Portland por catalizador gastado en un 10% y un 20%, del catalizador denominado “Fino” y

“Grueso”.

La relación de agua/cemento utilizada fue de 0,485; una relación arena/cemento de 2,75/1 y

curado según las normas antes mencionadas.

3.2.4 Exigencias

Las exigencias estudiadas son las recogidas en la normativa vigente COVENIN 3134:2004.

3.2.4.1 Exigencias químicas

Pérdida al fuego (según COVENIN 109:1990 “Cementos hidráulicos. Métodos de ensayo para

análisis químicos”)

Sulfatos (según COVENIN 109:1990 “Cementos hidráulicos. Métodos de ensayo para análisis

químicos”)

Residuos insolubles (según COVENIN 109:1990 “Cementos hidráulicos. Métodos de ensayo

para análisis químicos”)

En la Tabla 3 se presentan los valores de requisitos químicos según las exigencias químicas

establecidas en la norma venezolana vigente COVENIN 3134:2004.

Tabla 3: Requisitos químicos para cemento según COVENIN 3134:2004

Requisito CPCA1 CPCA2 CPPZ1 CPPZ2 CPPZ3 CPCV Método de ensayo Pérdida al fuego (%) ≤ 7 ≤ 16 ≤ 7 ≤ 8 ≤ 9 ≤6 COVENIN 109:1990

Sulfatos (%) ≤ 4 ≤ 4 ≤ 4 ≤ 4 ≤ 4 ≤ 4 COVENIN 109:1990

Residuos Insolubles (%) ≤ 4 ≤ 6 --- --- --- --- COVENIN 109:1990



21

3.2.4.2 Exigencias físicas

Resistencia a la compresión (según COVENIN 484:1993 “Cementos Portland. Determinación de

la resistencia a la compresión de morteros en probetas cúbicas de 50,8 mm de lado”)

Ensayo de permeabilidad al aire (según COVENIN 487:1993 “Cementos Portland.

Determinación de la finura por medio del aparato Blaine de permeabilidad”)

Expansión de autoclave (según COVENIN 491:1994 “Cementos Portland. Determinación de la

expansión en autoclave”)

Tiempo de fraguado inicial y final (según COVENIN 493:1992 “Cementos Portland.

Determinación del tiempo de fraguado por la aguja de Vicat”)

Calor de hidratación (según COVENIN 495:1992 “Cementos Portland. Determinación del calor

de hidratación”)

En la Tabla 4 se presentan los valores de requisitos físicos y mecánicos según las exigencias

físicas establecidas en la norma venezolana vigente COVENIN 3134:2004.

Tabla 4: Requisitos físicos para cemento según COVENIN 3134:2004

Requisitos CPCA1 CPCA2 CPPZ1 CPPZ2 CPPZ3 CPCV Método de

ensayo Resistencia a la

compresión

mínima

(MPa)

3 días 9,8 8,3 8,3 --- --- 8,3

COVENIN

484:1993

7 días 16,7 14,7 14,7 14,7 9,8 14,7

28 días 27,4 24,5 24,5 24,5 20,6 24,5

Finura Blaine mínima

(Superficie específica)

mediante el ensayo de

permeabilidad al aire

(m2/kgf)

300

320 300 320 320 320 COVENIN

487:1993

Estabilidad de volumen,

mediante

ensayo de expansión

autoclave (% máximo)

0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 COVENIN

491-1994

Tiempo de

fraguado,

mediante

ensayo de

Vicat

(minutos)

Tiempo

inicial 45 45 45 45 45 45

COVENIN

493-1994 Tiempo

final

máximo

480 480 480 480 480 480

Calor de

hidratación

máximo

(kJ/kgf)

7 días --- --- --- 290 250 --- COVENIN

495:1992 28 días --- --- --- --- --- 290


Trabajo de Ascenso: Agregado Capítulo IV: Resultados y discusión

22

4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

4.1 Caracterización del cemento Portland tipo I

4.1.1 Análisis químico

En la Tabla 5 se presenta la composición química del cemento comercial utilizado, tipo I ultra de

la Fábrica Nacional de Cemento.

Tabla 5: Composición química del cemento

Composición (%) SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 Na2O + K2O PAF R.I.

Cemento tipo I 23,28 6,09 3,76 61,01 2,12 2,51 1,56 1,10 0,40

Su composición química se corresponde con el análisis típico de un cemento tipo I sin adiciones.

Cuyos componentes principales son el CaO y SiO2, es decir, presenta una naturaleza sílico

cálcica. Por tanto, se clasifica según la norma COVENIN 28:1993. Cemento Portland.

Especificaciones como un cemento tipo I, el cual, es de uso general en la construcción.

4.1.2 Caracterización del cemento Portland

4.1.2.1 Caracterización mineralógica por Rx

El cemento anhidro es un conjunto de diferentes fases que muestran un estado cristalino notable

pudiéndose identificar sus distintos componentes.

La Figura 2 presenta el difractograma del cemento anhidro, donde se observa que la mayoría de

los picos principales de las fases con mayor intensidad de energía se asocia a la alita (C3S). En

esta figura es posible observar las reflexiones de la belita (C2S). Luego con menor intensidad de

energía se aprecia el ferroaluminato tetracálcico (C4AF).

Vale resaltar que es posible identificar el aluminato tricálcico (C3A) y la anhidrita, esta se forma

al deshidratarse el yeso en la molienda, el cual pierde sus dos moléculas de agua dando lugar a

sulfato cálcico anhidro.



23

Figura 2: Difragtograma del cemento. (Milles, 2012)

4.1.3 Estudio físicos del cemento

Resistencia a la compresión

La resistencia a compresión de las probetas cúbicas de mortero de cemento para los días 24, 7 y

28 días son 12,4; 20,9 y 27,7 MPa, respectivamente. Cumpliéndose el requisito establecido en la

normativa venezolana COVENIN 484:1993, la cual, indica que los valores de resistencia a la

compresión para los 3, 7 y 28 días deben ser superiores a 10,0; 17,0 y 27,4 MPa,

respectivamente.

Superficie específica

La superficie específica por Blaine indica un valor de 399 m2/kgf cumpliendo con el requisito

indicado en la normativa venezolana COVENIN 487:1993, donde este valor debe ser mínimo de

280 m2/kgf.

4 Se realizaron los ensayos a 2 días y no a los 3 días como se establece en normativa vigente porque sólo se

autorizó la realización de probetas cúbicas los días miércoles. Los lunes y martes en el departamento de control de

calidad de la planta concretera San Antonio de El Valle perteneciente a la Fábrica Nacional de Cemento debían

continuar con sus actividades ordinarias.



24

Expansión volumétrica por autoclave

La expansión volumétrica por autoclave fue del 0,4%, cumpliéndose con la exigencia de no ser

mayor al 0,8%. Cumpliéndose el requisito establecido en la normativa venezolana COVENIN

491:1994. Vale resaltar que el aparato de Autoclave utilizado es un Boeked LCC-019 con presión

máxima de 4,0 MPa y calibrador-medidor de barra de pasta de cemento es un Humbolt H-3250.3

con apreciación 0,0001” y 0,400” de rango, este aparato pertenece a la Planta cementera de la

Fábrica Nacional de Cemento ubicada en Ocumare del Tuy, Edo. Miranda..

Tiempo de fraguado

El tiempo para el fraguado inicial y final del cemento es de 167 ± 7 minutos y 245 ± 15 minutos,

respectivamente. Cumpliéndose el requisito establecido en la normativa venezolana COVENIN

493:1992, la cual, indica que el tiempo de fraguado inicial y final del cemento debe ser mínimo

45 minutos y máximo 480 minutos, respectivamente.

Calor de hidratación

No fue posible la realización de este ensayo por la dificultad de encontrar reactivos para la

realización por disolución química según norma COVENIN 495:1992. Referente, a realizar otro

método que no requiere reactivos es el de la botella de Langavant, el cual, pertenece a una planta

cementera ubicada en Pertigalete, Estado Anzoátegui pero no pudo ser posible su aplicación

porque se informó que el termómetro de 0,1ºC de apreciación se encuentra dañado.

4.2. Caracterización de los catalizadores gastados de craqueo catalítico

4.2.1 Composición química

El análisis químico del catalizador gastado de craqueo catalítico realizado por espectroscopia se

presenta en la Tabla 6.

Tabla 6: Composición química del catalizador gastado de craqueo catalítico

Composición (%) SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 Na2O + K2O PAF R.I.

FCC gastado 44,48 44,21 0,63 0,21 1,76 0,09 0,59 3,29 --



25

Se puede destacar el alto contenido de SiO2 y Al2O3 en catalizadores gastados, cuya suma de

óxidos es del 88,69%. Con estos porcentajes de SiO2 y Al2O3 se presume que este residuo pueda

funcionar como una puzolana, siempre y cuando, se corrobore la fijación de cal a temperatura

ambiente, en presencia de agua, formando compuestos con propiedades hidráulicas. O bien,

determinando el ´índice de actividad puzolánica establecido en la norma COVENIN 3135:1994.

4.2.2 Composición mineralógica

El estudio mediante difracción de Rx pone de relieve que estas muestras presentan un alto

contenido en material amorfo o poco cristalino. En la Figura 3 se evidencia que los únicos picos

de difracción observados, corresponden a una zeolita similar a la estructura mineralógica de la

Faujasite de magnesio aunque con mayor cantidad de alúmina en su composición química.

Figura 3: Difragtograma del FCC gastado proveniente de la Refinería Amuay. (Milles, 2012)

La desviación en la línea base observada en la zona 2θ = 15-30º, así como la formación de picos

pocos definidos es característico de materiales amorfos, esto resulta lógico si se toma en cuenta

que es un material usado durante el proceso de ruptura catalítica, el cual, experimenta

tratamientos rigurosos en el regenerador modificando su comportamiento y estructura mineral,

que se pone de manifiesto en la consecuente pérdida de su actividad para el proceso de craqueo.



26

4.2.3 Estudio microestructural: Microscopia Electrónica de Barrido (MEB)

Los estudios por Microscopia Electrónica de Barrido (MEB), muestran diferencias apreciables en

las morfologías de ambos catalizadores. En el catalizador “Fino”, se puede observar la existencia

de partículas irregulares siendo esferas fracturadas; mientras que el catalizador “Grueso”

principalmente las partículas observadas son esféricas. (Ver Foto 1.a y 1.b de la Figura 4).

Figura 4: Micrografías MEB. a) Fino y b) Grueso



27

En cuanto a las superficies de ambos catalizadores (Foto 2.a y 2.b de la Figura 4), se observa que

presentan una superficie rugosa.

El microanálisis realizado sobre los granos de ambos catalizadores revela que tienen como

elementos mayoritarios Si y Al, presentando los dos catalizadores una relación Si/Al de 0,98,

valores cercanos a los obtenidos por análisis químico correspondiente a 1,01 para catalizador

“Fino” y catalizador “Grueso”.

También, se han observado algunos cristales de Ca depositados sobre las superficies de las

esferas. (Foto 3.a y 3.b de la Figura 4)

4.2.4 Granulometría láser

Las granulometrías láser realizadas tanto a los catalizadores “Fino” como los catalizadores

“Grueso” se presentan en la Figura 5. En esta se aprecia que la distribución de “Fino” es

bimodal, mientras que la distribución del catalizador “Grueso” es monomodal.

Figura 5: Granulometría láser para catalizadores “Fino” y “Grueso”

Para el catalizador “Fino”, el tamaño de partícula varía entre 2,024 μm y 83,969 μm con tamaño

medio de partícula de 30,187 μm, mientras que para el catalizador “Grueso”, el tamaño de

partícula es mayor, ya que varía entre 48,994 μm y 141,196 μm, presentando un tamaño medio de

partícula de 83,631μm.



28

4.3. Estudio de cemento Portland tipo I con incorporación de los catalizadores gastados de

craqueo catalítico

Uno de los objetivos de este trabajo de investigación es el estudio del comportamiento del

cemento Portland tipo I en los que se han incorporado distintos porcentajes de catalizadores

“Fino” y “Grueso”, de acuerdo con las especificaciones indicadas en la normas venezolanas

vigentes COVENIN 3134:2004.

4.3.1 Exigencias químicas

Los resultados experimentales obtenidos, tanto del cemento base, como de los cementos con

incorporación de los catalizadores (Fino y Grueso) se muestran en la Tabla 7.

Tabla 7: Análisis realizados según exigencias químicas

Muestras

Exigencias químicas PAF

(%)

Sulfatos

(%)

Álcalis

(%)

Cemento base, tipo I-R 1,100 2,510 1,560

Catalizador gastado “Fino” 4,020 0,010 0,590

Catalizador gastado “Grueso” 3,690 0,013 0,590

Cemento con “Fino” 10% 1,830 2,140 1,463

20% 1,860 1,890 1,366

Cemento con “Grueso” 10% 1,720 2,140 1,463

20% 1,900 1,810 1,366

Los resultados obtenidos indican que el cemento Portland tipo I elaborados con

catalizadores cumplen las exigencias químicas requeridas por las normas vigentes venezolanas,

ya que todos los valores están dentro de los límites exigidos:

El valor de Pérdida Al Fuego (PAF) exigido por la norma es menor o igual a 5%,

cumpliendo con esta exigencia.

Respecto a los sulfatos, el valor especificado en norma debe ser inferior al 4% y el

resultado obtenido en esta investigación para los catalizadores gastados por sí solos es de

0,013%, con lo cual, se evidencia el cumplimiento de esta exigencia. Asimismo, se evidencia en

los cementos combinados o adicionados en sus diferentes proporciones estudiadas, se encuentran

por debajo del valor especificado en norma, siendo el valor más alto de dichas proporciones de

2,140%.



29

Respecto a los residuos insolubles, las exigencias químicas en norma para cementos

portland con adiciones de puzolanas no exige la realización de estos ensayos porque su

incorporación es después de la obtención del Clinker, es decir, este residuo no ingresa al horno

donde dichos residuos insolubles pueden afectar los ladrillos refractarios.

4.3.2 Exigencias físicas

4.3.2.1.- Resistencia a la compresión de probetas cúbicas

En las Tablas 8, 9, 10 y la Figura 6 se recogen los resultados obtenidos de las resistencias a

compresión a 2, 7 y 28 días de los morteros preparados con incorporación de FCC “Fino” y; en

las Tablas 11, 12, 13 y la Figura 7 se presentan las resistencias para los morteros con

incorporación de FCC “Grueso”. Las Figuras 8 y 9, muestran las pérdidas o ganancias de

resistencias a la compresión con respecto al mortero de cemento patrón tanto de FCC gastado

“Fino” y “Grueso”.

Tabla 8: Ensayos mecánicos de morteros de cemento mezclado con FCC Fino a 2 días

Edad Mortero

cem/FCC Peso (gr)

Densidad

(gr/cm3)

Compresión (MPa) Compresión media

(MPa) Lectura 1 Lectura 2 Lectura 3

2 días

100/0

274,20

272,63

274,60

2,19 ± 0,01

13,7

13,5

12,3

11,4

12,1

12,5

11,4

12,1

12,5

12,4 ± 0,8

90/10 Fino

267,50

268,10

273,07

2,16 ± 0,02

10,8

10,7

10,5

10,6

10,8

11,5

10,6

11,0

11,5

10,9 ± 0,4

80/20 Fino

263,50

266,93

267,20 2,13 ± 0,02

9,0

9,4

8,7

9,2

8,9

8,6

9,1

8,8

8,8 8,9 ± 0,3


Edad Mortero

cem/FCC Peso (gr)

Densidad

(gr/cm3)



7 días

100/0

275,10

274,20

276,40 2,20 ± 0,02

22,0

22,9

20,6

19,9

20,4

19,4

21,0

19,4

22,1 20,9 ± 1,2

90/10 Fino

269,43

272,30

273,33

2,17 ± 0,02

20,2

22,1

20,8

22,5

21,1

23,2

21,8

20,7

22,2

21,6 ± 0,9

80/20 Fino

263,13

265,73

269,23

2,13 ± 0,02

17,3

18,7

18,0

19,7

17,7

16,3

17,5

19,0

17,5

18,0 ± 1,0



30


Edad Mortero

cem/FCC Peso (gr)

Densidad

(gr/cm3)



28 días

100/0

277,10

270,45

278,40 2,20 ± 0,03

27,7

29,7

27,7

28,0

27,1

26,7

28,8

27,0

27,6 27,8 ± 0,8

90/10 Fino

271,05

264,10

275,10

2,16 ± 0,03

30,0

32,9

35,3

29,8

34,0

35,1

35,8

35,0

28,8

33,0 ± 2,6

80/20 Fino

263,00

268,00

270,90

2,14 ± 0,02

30,3

31,3

28,3

29,1

28,2

28,5

33,9

29,8

31,2

30,1 ± 1,8

Figura 6: Resistencia a la compresión de probetas cúbicas de mortero de cemento Portland con FCC Fino

Tabla 11: Ensayos mecánicos de morteros de cemento mezclado con FCC Grueso a 2 días

Edad Mortero

cem/FCC Peso (gr)

Densidad

(gr/cm3)



2 días

100/0

274,20

272,63

274,60

2,19 ± 0,01

13,7

13,5

12,3

11,4

12,1

12,5

11,4

12,1

12,5

12,4 ± 0,8

90/10 Grueso

264,63

269,63

271,37

2,15 ± 0,03

9,4

10,8

9,1

9,2

9,0

8,9

9,1

9,1

9,0

9,3 ± 0,5

80/20 Grueso

259,30

261,80

261,27 2,09 ± 0,01

7,1

6,8

7,3

7,3

6,9

7,3

7,3

6,9

7,3 7,1 ± 0,2



31


Edad Mortero

cem/FCC Peso (gr)

Densidad

(gr/cm3)



7 días

100/0

275,10

274,20

276,37 2,20 ± 0,02

22,0

22,9

20,6

19,9

20,4

19,4

21,0

19,4

22,1 20,9 ± 1,2

90/10 Grueso

267,05

268,65

272,40

2,15 ± 0,02

17,8

16,7

19,6

19,4

21,1

17,4

17,7

17,3

17,7

18,3 ± 1,3

80/20 Grueso

260,53

260,15

260,20

2,08 ± 0,02

14,9

15,8

14,2

14,1

14,3

14,6

17,3

16,0

16,3

15,3 ± 1,0


Edad Mortero

cem/FCC Peso (gr)

Densidad

(gr/cm3)



28 días

100/0

277,10

270,45

278,40 2,20 ± 0,01

27,7

29,7

27,7

28,0

27,1

26,7

28,8

27,0

27,6 27,8 ± 0,8

90/10 Grueso

269,23

272,63

272,30

2,17 ± 0,01

27,3

23,8

25,1

24,8

24,4

23,7

25,7

25,9

27,4

25,3 ± 1,3

80/20 Grueso

260,63

261,93

263,84 2,10 ± 0,01

24,0

25,2

24,9

25,0

22,5

23,1

25,6

25,2

24,6 24,5 ± 1,0

Figura 7: Resistencia a la compresión de probetas cúbicas de mortero de cemento Portland con FCC Grueso



32

Vale resaltar que la norma COVENIN 3135:1994 permite determinar a partir de resistencia a la

compresión, el Índice de Actividad Puzolánica (IAP), que no es más que la relación entre las

resistencia a compresión de los morteros de cemento combinado (FCC gastado) y el mortero de

cemento patrón, (Ver Ecuación 1). Este índice es aceptado siempre y cuando la relación sea

mayor o igual al 75%.

Ecuación 1: Índice de Actividad Puzolánica indicada en norma COVENIN 3135:1994

IAP = (Resistencia mortero combinado con puzolana / Resistencia mortero Cemento base) x 100%

(Ec. 1)

Sin embargo, en esta investigación, los resultados de resistencia de morteros combinados con

respecto al mortero patrón, se expresan como la pérdida de resistencia a la compresión en días de

curado o hidratación de las probetas cúbicas, tal como se observan en las Figuras 8 y 9, indicando

que el valor para que sea aceptado las combinaciones en estudio no pueden ser menor a -25%.

0 2 7 28

-40%

-30%

-20%

-10%

0%

10%

20%

30%

40%

-12%

3%

19%

-28%

-14%

8%

90 / 10 Fino 80 / 20 Fino

Edad (días)

% d

e p

érd

ida

de

re

sis

ten

cia

Figura 8: Pérdida de resistencia a compresión por FCC “Fino” con respecto al cemento base



33

0 2 7 28

-50%

-40%

-30%

-20%

-10%

0%

10%

-25%

-12%-9%

-43%

-27%

-12%

90 / 10 Grueso 80 / 20 Grueso

Edad (días)

%d

e p

érd

ida

de

re

sis

ten

cia

Figura 9: Pérdida de resistencia a compresión por FCC “Grueso” con respecto al cemento base

Los resultados obtenidos indican que la incorporación de FCC tanto “Fino” como de “Grueso”,

produce un comportamiento que depende de la finura del catalizador y de su porcentaje,

incorporando además el tiempo de hidratación.

Así, a los 2 días de hidratación, tanto para una incorporación de FCC “Fino” como de “Grueso”,

se produce una disminución de la resistencia a compresión con respecto al patrón (Ver figuras 8 y

9), además, esta disminución es tanto mayor cuanto mayor es el porcentaje de catalizador

incorporado.

Una sustitución por peso de cemento en un 10% de FCC “Fino”, a los 7 días de hidratación,

produce un aumento de la resistencia a la compresión con respecto al mortero de referencia de un

3%, mientras que para una sustitución de cemento por un 10% de FCC “Grueso”, dicha

resistencia disminuye produciéndose una pérdida de 12% con respecto a la patrón.

A esta edad de hidratación, 7 días, la sustitución del 20% de cemento por FCC gastado “Fino” y

“Grueso” producen una disminución de las resistencias a compresión; siendo la máxima pérdida

para la sustitución de 80/20 “Grueso” que supone un 27% con respecto al mortero de referencia.

A los 28 días de curado, se obtienen los mejores resultados con la sustitución de cemento por un

10% y un 20% de FCC gastado “Fino” ya que presentan un aumento de las resistencias de un



34

19% y un 8%, respectivamente con respecto al mortero patrón. Por el contrario, el cemento

sustituido en un 10% y un 20% de FCC gastado “Grueso” disminuyen la resistencia a compresión

de 9% y 12%, respectivamente respecto al mortero patrón.

Por lo tanto, de acuerdo con las exigencias recogidas en la normativa venezolana 3134:2004 para

las resistencias iniciales y normales a 3, 7 y 28 días, se asevera que el cemento Portland tipo I

habiendo sido sustituido en peso por un 10% y un 20% de FCC gastado “Fino” y un 10% del

residuo “Grueso” se pueden elaborar cementos adicionados clasificados como Cemento Portland

con adición de Puzolana (CPPZ). Mientras que la proporción FCC 80/20 “Grueso” no cumple

con el índice de actividad puzolánica de mínimo un 75% de la resistencia a la compresión del

mortero patrón para 7 y 28 días, o bien, la pérdida de resistencia es menor al -25%.

4.3.2.2.- Determinación de la superficie específica

El valor de la finura Blaine es un parámetro fundamental, ya que juega un papel importante en el

comportamiento posterior de los materiales estudiados. La Tabla 14 presenta los resultados

obtenidos para los catalizadores “Fino” y “Grueso” con y sin haber sido sustituidos por cemento.

Tabla 14: Superficie específica por el aparato Blaine

Superficie

específica

Blaine

(m2/kgf)

Cemento base

Portland Tipo I

Cemento base/Catalizador

Fino


Grueso

100/0 90/10 80/20 0/100 90/10 80/20 0/100

399 419 440 593 377 353 165

Vale resaltar que el valor de la finura repercute en las reacciones de hidratación, por tanto, a

mayor finura se tendrá mayor extensión de las reacciones de hidratación, dando lugar a un mayor

desarrollo en la formación de silicatos cálcicos hidratados. Aluminatos cálcicos hidratados y

geles por unidad de volumen que implican el aumento de la resistencia a la compresión o a un

mayor desarrollo de la reacción puzolánica.

El valor de la superficie específica Blaine obtenido para el catalizador “Fino” es superior a la de

los “Grueso”. En los casos del cemento adicionado con estos catalizadores vale resaltar que

ambos cumplen con las exigencias de la norma 3134:2004 para cemento CPPZ1 y CPPZ2, siendo

mayores a 300 m2/kgf y 320 m

2/kgf, respectivamente.



35

4.3.2.3.- Expansión volumétrica por autoclave

La posibilidad del ensayo es estimar el posible riesgo de expansión tardía producida por ciertos

óxidos potencialmente inestables como pueden ser: el óxido de calcio y óxido de magnesio,

ambos libres.

Por tanto, este ensayo se realiza con las mezclas cemento/catalizador del 80/20, tanto para Fino

como para Grueso, ya que, si la máxima incorporación de catalizador cumple con la expansividad

menor al 0,800% según lo establecido en la normativa venezolana vigente, entonces se

presentaran menos problemas de inestabilidad de volumen al incorporar proporciones del 10% de

FCC gastado.

A continuación, en la Tabla 15, se presentan los resultados obtenidos que ponen de relieve que la

sustitución de cemento Portland por el 20% de catalizador gastado “Fino” y “Grueso”, no

ocasionan expansión volumétrica mayor al 0,8%, cumpliendo con las exigencias físicas de la

norma venezolana COVENIN 3134:2004.

Tabla 15: Expansión volumétrica por Autoclave.

Expansión volumétrica

por autoclave

(%)

Cemento base

Portland Tipo I


Fino


Grueso

100/0 80/20 80/20

0,400 -0,137 -0,015

4.3.2.4.- Tiempo de fraguado por aguja de Vicat

El fraguado es el período de tiempo en el cual se disuelven en la fase líquida de la pasta los

componentes del catalizador y del cemento para posteriormente precipitar otros productos y

constituir la fase sólida definitiva. Durante este proceso la pasta va perdiendo su plasticidad y

adquiriendo su rigidez hasta quedar definitivamente endurecida, es decir, el tiempo de

trabajabilidad de la pasta de cemento.

Para este trabajo de investigación se han estudiado dos variables que pueden afectar directamente

el tiempo de fraguado; por un lado, la adición de los catalizadores a la pasta de cemento, por otro

lado, la cantidad de agua adicionada.



36

Influencia de la adición del catalizador sobre el tiempo de fraguado

Para el estudio de la influencia de la adición, en primer lugar se determina el agua de consistencia

normal siendo 154 ml, es decir, se determina la cantidad de agua requerida para que en la pasta

pura de cemento Portland tipo I (patrón), la penetración de la barra de consistencia (llamada en

norma barra B) del aparato de Vicat sea 10±1 mm según norma venezolana COVENIN 486:87.

En las Tablas 16 y 17 se presentan los resultados obtenidos para el cemento patrón y las diferentes

sustituciones parciales de cemento por catalizadores gastados “Fino” y “Grueso” (10% y 20% sobre el

peso del cemento).

Tabla 16: Tiempo de fraguado: Fino (agua de consistencia normal constante)

Agua de

consistencia

normal constante

(ml)

Cemento / FCC

Fino (%)

Principio de

fraguado

(min)

Final de

fraguado

(min)

Tiempo de

fraguado (min)

154

100/0 167±7 245±15 78±22

90/10 76±6 110±10 44±16

80/20 48±8 75±7 27±15

Tabla 17: Tiempo de fraguado: Grueso (agua de consistencia normal constante)

Agua de

consistencia

normal constante

(ml)

Cemento / FCC

Grueso (%)

Principio de

fraguado

(min)

Final de

fraguado

(min)

Tiempo de

fraguado (min)

154

100/0 167±7 245±15 78±22

90/10 73±4 123±11 50±15

80/20 23±10 60±2 37±12

Cuando se sustituye los catalizadores gastados “Fino” y “Grueso” en un 10% y un 20% por peso

del cemento, además, de mantener el agua de consistencia normal constante se afirma que solo

los catalizadores gastados de la Refinería Amuay, en las proporciones 90% de cemento base y

10% de FCC “Fino” y Grueso” (90/10), cumplen con los requisitos establecidos en normativa

venezolana.

Vale resaltar que los tiempos iniciales de fraguado que cumplen con el requisito de la norma, tal

como el cemento base/FCC Fino: 90/10, se inicia entre 90 y 104 minutos antes que la pasta



37

patrón (100/0). Asimismo, el tiempo final de fraguado culmina antes que la pasta patrón entre

130 y 160 minutos.

Para el cemento base/FCC Grueso: 90/10, el tiempo inicial de fraguado se inicia entre 91 y 105

minutos antes que la pasta patrón. Asimismo, el tiempo final de fraguado culmina antes que la

pasta patrón entre 128 y 158 minutos.

Por tanto, se asevera que el catalizador gastado en las condiciones de agua de consistencia normal

constantes, adelantan el tiempo de fraguado inicial y final cuando se mantiene la cantidad de agua

requerida para alcanzar la consistencia normal constante de la pasta de cemento patrón.

Influencia del agua de consistencia normal sobre el tiempo de fraguado

En las Tablas 18 y 19 se presentan los resultados obtenidos para el cemento patrón y las

diferentes sustituciones por catalizadores gastados “Fino” y “Grueso” (10% y 20% sobre el peso

del cemento).

Tabla 18: Tiempo de fraguado: Fino (agua de consistencia normal variable)

Agua de

consistencia

normal variable

(ml)

Cemento / FCC

Fino (%)

Principio de

fraguado

(min)

Final de

fraguado

(min)

Tiempo de

fraguado (min)

154 100/0 167±7 245±15 78±22

178 90/10 142±4 209±20 67±24

205 80/20 119±1 178±2 59±3

Tabla 19: Tiempo de fraguado: Grueso (agua de consistencia normal variable)

Agua de

consistencia

normal variable

(ml)

Cemento / FCC

Grueso (%)

Principio de

fraguado

(min)

Final de

fraguado

(min)

Tiempo de

fraguado (min)

154 100/0 167±7 245±15 78±22

172 90/10 139±5 224±5 87±10

197 80/20 127±6 231±20 94±26



38

El agua de consistencia normal aumenta cuando se incorporan catalizadores gastados. Este

aumento es mayor en el caso de FCC “Finos” debido a que este catalizador presenta una mayor

superficie específica, por lo tanto mayor demanda de agua para una misma trabajabilidad de las

pastas.

La incorporación de FCC “Fino” cumple con las exigencias físicas aunque ocasionan variaciones

en el fraguado de la pasta, al estudiar la influencia del agua sobre la consistencia normal variable,

se observa que al sustituir el 20% de este residuo, tanto el principio como el final del fraguado

se desarrollan primero, lo cual, se adelanta ligeramente el tiempo de fraguado con respecto a las

proporciones de 90/10 y 100/0.

Al incorporar FCC “Grueso” se cumple con las exigencias físicas aunque ocasionan variaciones

en el fraguado de la pasta, al estudiar la influencia del agua sobre la consistencia normal variable,

se observa que al sustituir el 20% de este residuo, el principio del fraguado se adelanta y el

fraguado final se desarrolla de último, lo cual, se atrasa el tiempo de fraguado con respecto a las

proporciones de 90/10 y 100/0.

4.3.2.5.- Calor de hidratación

La hidratación del cemento se compone de una serie de reacciones exotérmicas que implican un

calentamiento de la masa cementante; el calor desprendido puede elevar la temperatura de la

masa considerablemente, por lo que representa un peligro potencial, por ejemplo, en la

construcción de presas donde se utilizan grandes cantidades de concreto. La norma exige este

ensayo a los 7 días para cemento Portland con adicionados en más de un 20%. No considerando

la adición al 10%.

Vale resaltar, que no fue posible la realización de este ensayo por la dificultad de encontrar

reactivos para la realización por disolución química según norma COVENIN 109:1990.

Referente, a realizar otro método que no requiere reactivos es el de la botella de Langavant, el

cual, pertenece a una planta cementera ubicada en Pertigalete, Estado Anzoátegui pero no pudo

ser posible su aplicación porque se informó que el termómetro de 0,1ºC de apreciación se

encuentra dañado.


Trabajo de Ascenso: Agregado Referencias y Normas

39

5. CONCLUSIONES

Las principales conclusiones que se pueden extraer de este trabajo de investigación son:

En relación al estudio de residuo de la industria petrolera FCC:

◦ Los catalizadores gastados de craqueo catalítico provenientes de la Refinería Amuay,

Edo. Falcón, están compuestos en su mayoría de componente, tales como Al2O3 y

SiO2.

◦ Las pruebas realizadas ponen de manifiesto que estos subproductos son aptos para su

aplicación en el sector de la construcción pudiendo ser utilizado como un material

puzolánico.

Respecto al comportamiento de las matrices cementantes con incorporación del FCC:

◦ El cemento Portland tipo I mezclado con los catalizadores “Fino” en las proporciones

de 90/10 y 80/20, además, del catalizador “Grueso” de proporción 90/10 cumplen con

las exigencias químicas y físicas de la norma COVENIN 3134:2004, ya que todos los

valores están dentro de los límites exigidos.

◦ Al mantener el agua de consistencia normal constante en la pasta, se afirma que solo

los catalizadores gastados de la Refinería Amuay, en las proporciones 90% de

cemento base y 10% de FCC “Fino” y Grueso” (90/10), cumplen con los requisitos

establecidos en normativa venezolana y adelantan el tiempo de fraguado inicial y

final.

◦ Acerca de la influencia del agua de consistencia normal sobre el tiempo de fraguado,

se revela que la incorporación de FCC “Fino” en ambas proporciones (90/10 y 80/20)

cumplen con las exigencias físicas. Resaltando que la proporción de FCC “Fino”

80/20, adelanta ligeramente el tiempo de fraguado con respecto a las proporciones de

90/10 y 100/0. Mientras, que la proporción de FCC “Grueso” 80/20, atrasa el tiempo

de fraguado con respecto a las proporciones de 90/10 y 100/0.



40

◦ El FCC “Fino” y “Grueso” presentan buena actividad puzolánica ya que su índice de

actividad puzolánica es superior al 75%, según lo exigido en la norma COVENIN

3135:1994, a excepción del FCC “Grueso” de proporción 80/20.

◦ El FCC “Fino” presenta mejor actividad puzolánica que el FCC “Grueso”, la razón

fundamental de este comportamiento se debe a la similitud del tamaño de granos que

tiene este residuo con respecto al tamaño de granos del cemento.

◦ La expansión volumétrica de probetas prismática de pasta con sustitución de cemento

Portland tipo I por FCC “Fino” y “Grueso” en proporciones de 80/20, cumplen con las

exigencias recogidas en la norma venezolana vigente.

Respecto a la determinación de los componentes de los cementos adicionado:

◦ Se comprobó que el cemento Portland tipo I mezclado con el FCC gastado “Fino” en

proporciones 90/10 y 80/20, pueden ser clasificados como cementos Portland con

puzolanas, CPZ1 y CPZ2, respectivamente.

◦ Se comprobó que el cemento Portland tipo I mezclado con el FCC gastado “Grueso”

en proporciones 90/10, puede ser clasificado como cementos Portland con puzolanas,

CPZ1. Pero de menor actividad puzolánica que el cemento mezclado con FCC “Fino”,

por ende, alcanzan menos resistencia a la compresión.

*

* *

*

Como conclusión final a la vista de los resultados obtenidos, se puede aseverar que es viable el

reciclado de los catalizadores gastados de craqueo catalítico generados en la refinería Amuay

ubicada en el Centro Refinador Paraguaná, Estado Falcón, específicamente, en la elaboración de

cementos Portland adicionados con características puzolánicas CPZ1 y CPZ2 para las

proporciones de cemento base / FCC “Fino” de 90/10 y 80/20, respectivamente. Asimismo, de

clasificar como CPZ1 a la proporción de cemento base / FCC “Grueso” de 90/10.



41

REFERENCIAS

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Comportamiento científico-técnico de los cementos Portland elaborados con catalizador FCC.

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proceso de craqueo catalítico (FCC): hidratación y microestructura. Revista ingeniería de

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Bernabeu, J., & Monzó-Balbuena, J. M. (2013). Uso de test de lixiviación para determinar la

migración de contaminantes en morteros de sustitución con residuos de catalizador de craqueo

catalítico (FCC). Dyna,80(181), 163-170.

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http://www.sciencedirect.com/science/journal/00162361/108/supp/C



43

NORMAS VENEZOLANAS

A continuación se presentan las normas de la Comisión Venezolana de Normas Industriales que

fueron consultadas en esta investigación:

COVENIN 28:1992. Cemento Portland. Especificaciones.

COVENIN 109:1990. Cementos hidráulicos. Método de ensayo para análisis químico.

COVENIN 484:1993. Cemento Portland. Determinación de la resistencia a la compresión de

morteros en probetas cúbicas de 50,8 mm de lado.

COVENIN 486:1987. Cemento Portland. Obtención de pastas y morteros de consistencia plástica

por mezclado mecánico.

COVENIN 487:1993. Cemento Portland. Determinación de la finura por medio del aparato

Blaine de permeabilidad.

COVENIN 491:1994. Cemento Portland. Determinación de la expansión en autoclave.

COVENIN 493:1992. Cementos Portland. Determinación del tiempo de fraguado por la aguja de

Vicat.

COVENIN 495:1992. Cemento Portland. Determinación del calor de hidratación.

COVENIN 935:1976. Cementos. Especificaciones para cemento Portland – Escoria.

COVENIN 2503-1990. Arena normalizada para ensayos de cemento. Requisitos.

COVENIN 3134:2004. Cemento Portland con adiciones. Especificaciones.

COVENIN 3135:1994. Puzolanas. Determinación del índice de actividad puzolánica.

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TRABAJO DE ASCENSO - MATERIALES … · 4.1 Caracterización del cemento Portland tipo I ... Adición pasiva es el material adicionado al cemento que no aporta resistencia mecánica