Academia TORRES-AZA
C/ Génova nº 7, 2º izq. 28004 Madrid ( Metro: Alonso Martínez ) SPAIN
http://www.torresaza.com e - mail: secretaria@torresaza.comOBRAS PÚBLICAS
PROBLEMAS DE EXAMEN DE CEMENTOS
1.- En la fabricación de un cemento se parte de 1700 Kg de caliza (carbonato cálcico con un 10% de humedad), 200 Kg de arcilla (2SiO2.Al2O3.2H2O), 200 Kg de arena (SiO2) y 50 Kg de óxido férrico.
a) ¿Cuál será la composición en peso de las especies SiO2, Al2O3, Fe2O3 y CaO en el crudo?
b) ¿Cuál será el tanto por ciento de los componentes del clínker?
c) Si en la proporción de las materias primas se hubiera aumentado el contenido de óxido férrico, ¿cómo se habrían visto afectadas las proporciones relativas de los distintos componentes del clínker? Razone la respuesta.
d) Si en la proporción de las materias primas se hubiera aumentado el contenido de caliza, ¿cómo se habrían visto afectadas las proporciones relativas de los distintos componentes del clínker? Razone la respuesta.
DATOS: Pesos atómicos: H = 1; C = 12; O = 16; Al = 27; Si = 28; Ca = 40; Fe = 56.
2.- ¿Qué cantidad de arcilla (2Si2O.Al2O3.2H2O) con un 90% de riqueza y de escoria (Fe2O3 85% y SiO2 15%) se habrá utilizado para fabricar 1 Tm de cemento con la siguiente composición: 15% FAC4, 12% AC3, 43% SC2 y 25% SC3? ¿Qué otras materias primas es necesario utilizar?
3.- Determinar la composición en tanto por ciento, que tendrá un clínker obtenido a partir de 1450 Kg de un crudo de la siguiente composición: SiO2=23,25%, Al2O3=4,05%, Fe2O3=4,92% y CaO=67,78%.
Indique cómo se comportaría un cemento fabricado con ese clínker en cuanto a : calor de hidratación, velocidad de hidratación, resistencias mecánicas, resistencias a sulfatos y tipo de obra más adecuada.
4.- Se desea obtener 2,5 Tm de un cemento de la siguiente composición: 42% SC3, 29% SC2, 13% AC3 y 8% de FAC4.
a) Indicar la cantidad de arcilla (95% de 2SiO2.Al2O3.2H2O) que será necesaria (considerar que hay suficiente cantidad del resto de materias primas).
b) ¿Cómo afectaría a la composición final del cemento un aumento en la cantidad de arcilla empleada como materia prima?
5.- Se dispone de las siguientes materias primas para producir un cemento Portland: 120,30 kg de piedra caliza con un 5% de humedad; 13,86 kg de arcilla (95% de 2SiO2.Al2O3.2H2O); 18,53 kg de arena (SiO2); 6,16 kg de escoria (75% de Fe2O3 y 25% SiO2).
a) Indicar la composición centesimal en peso de las especies: FAC4, AC3, SC2 y SC3.
b) ¿Cómo afectaría a la composición del clínker si en las materias primas aumentáramos la cantidad de caliza?
c) Explique las características del cemento fabricado con este clínker.
6.- Se dispone de las siguientes materias primas para producir un cemento Portland: piedra caliza (90% de CaCO3); arcilla (95% de 2SiO2.Al2O3.2H2O); arena (95% de SiO2) y mineral de hierro con 65% de Fe2O3.
a) Calcular las cantidades necesarias de materias primas para preparar 1 Tm de un clínker con un 18% de FAC4, 12% de AC3, 42% de SC2 y 28% de SC3.
b) ¿Cómo variaría la composición del clínker si en la dosificación de las materias primas se aumentará la cantidad de mineral de hierro?
c) ¿Cuáles serían las características del cemento fabricado con este clínker?
7.- Sea un clínker de cemento Portland de la siguiente composición: FAC4=15%, AC3=6%, SC2=43% y SC3=31%. Si se tiene 1 Tm del mismo, justifique las respuestas:
a) ¿Qué cantidad de arcilla (2SiO2.Al2O3.2H2O) del 90% de pureza se habrá utilizado en su producción?
b) ¿Qué cantidad de caliza (CaCO3) del 95% de pureza se ha necesitado para su producción?
c) Si en la proporción de materias primas se hubiera aumentado el contenido de arcilla, ¿cómo se habrían visto afectadas (aumentando o disminuyendo) las proporciones relativas de los distintos componentes del clínker?
8.- Se dispone de las siguientes cantidades de materias primas para fabricar un clínker: 13,863 g de arcilla (95% de 2SiO2.Al2O3.2H2O); 120,296 g de caliza con un 5% de humedad; 18,527 g de arena (SiO2) y 6,156 g de escoria (75% de Fe2O3 y 25% de SiO2)
a) Indicar la composición centesimal en peso de las especies: SC3, SC2, AFC4 y AC3.
b) ¿Para qué componentes aumentaría su proporción y para cuáles la disminuiría si en las materias primas aumentáramos la cantidad de caliza?
c) Explique las características del cemento fabricado con este clínker.
9.- ¿Qué cantidad de arcilla con un 87% de riqueza y de escoria (óxido férrico 83% y sílice 17%) se habrá utilizado para fabricar 10,0 Tm de cemento de la siguiente composición: 15% de FAC4; 12% AC3; 31% SC2 y 42% SC3?
¿Qué otras materias primas es necesario utilizar?
¿Cómo variaría la composición del clínker si en la dosificación de las materias primas se aumentará la cantidad de arcilla? Razona la respuesta.
10.- Determinar la cantidad de SC2 que tendrá un clínker obtenido a partir de 1450 kg de un crudo de la siguiente composición: 23,25% de SiO2; 4,05% de Al2O3; 4,92% de Fe2O3 y 67,78% de CaO.
Detalle al menos una posible variación de la composición del crudo de forma que obtengamos un clínker que nos de lugar a un cemento “más frío”.
11.- Determinar la composición en tanto por ciento en peso que tendrá un clínker obtenido a partir de un crudo de la siguiente composición: SiO2 = 25,25%; Al2O3 = 5,08%; Fe2O3 = 3,89% y de CaO = 65,00%.
12.- a) Determine la cantidad de AC3 y de SC2 que tendrá el clínker obtenido a partir de un crudo que tiene la siguiente composición: 23,25% SiO2; 6,08% Al2O3; 2,89% Fe2O3 y 67,78% CaO.
b) Explique las características del cemento fabricado con este clínker.
c) Explique cómo afectaría a la composición final del cemento, un aumento en la cantidad de arcilla empleada como materia prima.
13.- Se dispone de 10 toneladas de clínker cuya composición es: 42% SC3; 29% SC2; 18% AC3 y 8% FAC4.
a) ¿Qué cantidad de arcilla del 90% de pureza se habrá utilizado en su producción?
b) ¿Qué cantidad de escoria (75% Fe2O3 y 25% SiO2) se habrá empleado en su fabricación?
c) Indique qué otras materias primas serían necesarias para la fabricación de ese clínker
d) Calcule la cantidad de yeso que hay que añadir durante la molienda de forma que, suponiendo que se combine con el AC3, durante la hidratación formando AC3.CaSO4.12H2O, quede un exceso de AC3 del 4% sin combinar.
e) Explique razonadamente las características mecánicas y químicas que tendrá este cemento.
f) Explique cualitativamente como afectaría a la composición del cemento si el contenido de la escoria utilizada fuera exclusivamente óxido férrico.
14.- a) Calcule la composición de los componentes de un clínker obtenido a partir de las siguientes materias primas: 11,67 Kg. de arcilla (98% de riqueza); 5,39 Kg. de escoria (85% Fe2O3); 19,28 Kg. de arena (99% SiO2) y 120,86 Kg. de caliza (97% de riqueza).
b) Explique razonadamente las características mecánicas y químicas que tendrá el cemento obtenido a partir de ese clínker.
DATOS: Pesos atómicos: Fe = 56,0; O = 16,0; Ca = 40,0; Si = 28,0; Al = 27,0;
C = 12,0; H = 1,0.
Academia TORRES - AZA
http://www.torresaza.com C/ Génova nº 7, 1º y 2º Izq.
28004 Madrid (Metro: Alonso Martínez). SPAIN
Horario de SECRETARÍA:
Mañanas.- 10:00 - 13:00 h. de L-V Tardes.- 17:00 - 19:00 h. de L - J
Tlfs.- 91 3100320