Utilizacion de la ceniza del bagazo de caña en el cemento

¿Que es el cemento?

 Es un Material de construcción compuesto de una sustancia en polvo que, mezclada con agua u otra sustancia, forma una pasta blanda que se endurece en contacto con el agua o el aire; se emplea para tapar o rellenar huecos y como componente aglutinante en bloques de hormigón y en argamasas

Objetivos:

Especifico: La utilización de la ceniza obtenida de la quema del bagazo de caña de azúcar, para la obtención de aditivos para el cemento.A partir de esta propuesta del cemento como agregado de ceniza de bagazo de caña, se plantea una solución con respecto a la escasez y costo elevado del cemento en Venezuela y a su vez utilizando este bagazo de caña estaríamos colaborando con la protección ambiental ya que se utilizaría este bagazo de caña que es un desecho de las fabricas que producen azúcar.

Generales: Reducir el alto grado de contaminación ambiental debido a los desechos del bagazo de la caña de azúcar que se generan en las industrias azucareras y poder utilizar esta ceniza en la elaboración de aditivos para el cemento, en mezclas que se pueden utilizar en la industria de la construcción para la fabricación de bloques, elaboración de paredes, revestir paredes y elaboración de concretos para la fabricación de brocales, aceras, pisos, techos, etc

Ventajas:

-Los materiales son producidos y vendidos directamente en la comunidad.

-El aglutinante alternativo CP-40 (ceniza de bagazo de caña) necesita menos energía que el cemento portland, y por lo tanto contiene menos emisiones de CO2 Y SO2.

-El hecho de que los materiales estén producidos localmente evita una mayor parte de los costos asociados con el desplazamiento de productos desde lugares distantes, contribuyendo así a los ahorros de energía y combustible.

Desventajas:

-Para algunas aplicaciones especiales, tales como concretos estructurales de elevados desempeños, se harán necesarios más estudios técnicos para su incorporación.

-Para la producción industrial de este aditivo es necesario la implementación de empresas con hornos especiales para poder obtener esta ceniza del bagazo de caña en términos específicos que se puedan adicionar al cemento para posteriormente ser utilizado en la industria de la construcción.

Proceso de producción de concreto con cemento tipo portland:

Resistencias medias superiores a 200 kg/ cm2 , siempre y cuando cumplan con los requisitos de calidad de los materiales y procesos de mezclado. 

-8 sacos de 42,5 kg de cemento portland (material aglomerante) 

-640 ltos o 1.050 kg de arena lavada (agregado fino)

-540 litros o 760 kg de piedra picada (agregado grueso)

-Agua, cantidad a mezclar según la trabajabilidad del concreto y de la humedad que contienen los agregados grueso y fino 

Preparación (mezclado): 

Si se cuenta con una mezcladora es recomendable efectuar la carga como se describe a continuación dependiendo de la capacidad de la mezcladora:

-3/4 de agua de la mezcla 

-la mitad de la piedra 

-toda la arena 

-todo el cemento 

-la otra mitad de la piedra 

-el resto del agua de la mezcla

Continúe el mezclado durante 2 min como mínimo, contados desde el momento en que todos los materiales están en la mezcladora, verifique que la mezcla resulte homogénea, esto es, que su aspecto (color, consistencia, textura) se mantenga parejo durante toda la descarga. 

Proceso de producción de concreto con cemento tipo portland y el agregado de ceniza de bagazo de caña:

Para la elaboración de este tipo de concreto se seguirían todos los pasos anteriores a diferencia de la cantidad de cemento, la cual sería sustituida entre un 30 a 40% por ceniza de bagazo de caña. 

Componentes de concretos  convencionales:

El concreto es básicamente una mezcla de dos componentes: agregados y pasta. La pasta, compuesta de cemento portland y agua, une a los agregados (arena y grava o piedra triturada) para formar una masa semejante a una roca pues la pasta endurece debido a la reacción química entre el cemento y el agua. Los agregados generalmente se dividen en dos grupos: finos y gruesos. Los agregados finos consisten en arenas naturales o manufacturadas con tamaño de partícula que pueden llegar hasta 10 mm; los agregados gruesos son aquellos cuyas partículas se retienen en la malla No. 16 y pueden variar hasta 152 mm. El tamaño máximo del agregado que se emplea comúnmente es el de 19 mm o el de 25 mm 

·Cemento: Es un conglomerante formado a partir de una mezcla de caliza y arcillas calcinadas y posteriormente molidas. Tiene la propiedad de endurecer al contacto con el agua. En Venezuela, el cemento generalmente usado es el Portland tipo I, el cual tiene como objetivo primordial proveer el mecanismo de adhesión mortero-unidad así como también la resistencia a la compresión.

· Agua: El agua es un componente esencial en las mezclas de concreto y morteros, pues permite que el cemento desarrolle su capacidad ligante. El agua utilizada en la elaboración del concreto y mortero debe ser apta para el consumo humano, libre de sustancias como aceites, ácidos, sustancias alcalinas y materias orgánicas.

· Agregado fino: Está conformado por arenas naturales o manufacturadas, con tamaños de partículas que pueden llegar hasta diez milímetros. El agregado fino que se obtiene del procesamiento de rocas se conoce como piedra triturada; si dicho material pasa casi totalmente el cedazo #50 recibe el nombre de polvo de piedra. El agregado fino o arena debe ser bien gradado, para que pueda llenar los espacios vacíos, además actúa como lubricante en la mezcla dándole trabajabilidad a la misma. 

· Agregado grueso: Está conformado por gravas o piedras trituradas de tamaños de partículas que oscilan entre 9 y 38 milímetros. Teniendo en cuenta que el concreto es una piedra artificial, el agregado grueso es la materia prima para fabricarlo. En consecuencia se debe usar la mayor cantidad posible y del tamaño mayor, teniendo en cuenta los requisitos de colocación y resistencia.  

· Aditivos: Se utilizan como ingredientes del concreto y, se añaden a la mezcla inmediatamente antes o durante su mezclado, con el objeto de modificar sus propiedades para que sea más adecuada a las condiciones de trabajo o para reducir los costos de producción.

Materiales cementantes:

Los materiales cementantes son sustancias que por sí solas tienen propiedades hidráulicas cementantes (fraguan y endurecen en presencia de agua). Estos materiales incluyen a la escoria granulada de alto horno molida, al cemento natural, a la cal hidráulica hidratada y, a las combinaciones de estos y de otros materiales.En nuestro caso, la ceniza del bagazo de caña objeto de nuestro estudio se encontraría en el grupo de los materiales cementantes.