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Cem
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Revista Técnica CEMENTO HORMIGÓN • Nº 960 • ENERO-FEBRERO 2014ISSN: 0008-8919. PP.: xx-xx16
Debido a la situación económica que se vive actualmente en todos los sectores in-
dustriales a nivel mundial, y concretamente en el sector de la construcción, Proqui-
cesa viene persiguiendo desde hace años innovar en toda su gama de productos,
buscando la competitividad en el mercado sin perder prestaciones a nivel técnico.
De este modo, el estudio que aquí se presenta muestra una familia de aditivos con
excelentes prestaciones técnicas como aditivos de molienda que, debido a los prin-
cipios activos empleados en su formulación, potencian el efecto en cuanto a poder
coadyuvante.
En este caso, la familia de aditivos ADITOR® G, formulados en base a soluciones acuo-
sas de polioles y alcanolaminas, permiten llevar a cabo la fabricación de cemento con
la misma consigna de fi nura que se realiza habitualmente en un tiempo de molienda
inferior. Esto repercute notablemente en la producción horaria del molino, permitien-
do un importante ahorro económico. Además, como se muestra más adelante en el
presente artículo, los aditivos objeto de estudio han dado lugar también a aumentos
de resistencias a compresión a todas las edades de curado, pese a no ser su función
principal. Este benefi cio puede originar que el cemento se elabore con un porcentaje
menor de clínker (hasta ~6% inferior), sin perder prestaciones de calidad del producto
elaborado, alcanzando también de este modo importantes ahorros económicos.
Los resultados que se muestran a continuación, para que sean plenamente represen-
tativos, han sido comparados a escala de planta piloto con el cemento sin aditivar, y a
escala industrial con un aditivo de referencia en el sector, plenamente consolidado en
el mercado. De este modo se ha observado la mejora en cuanto a los benefi cios aporta-
dos en ambos casos, comprobándose además que los resultados obtenidos en la plan-
ta piloto de Proquicesa son totalmente extrapolables a gran escala.
A partir del informe que aquí se presenta, se puede concluir que los aditivos de la lí-
nea ADITOR® G constituyen una magnífi ca alternativa a los aditivos coadyuvantes de
molienda tradicionales, dando lugar a aumentos en la producción horaria del moli-
no manteniendo el resto de variables operativas constantes, y a la inversa. El ahorro
económico global que puede suponer el empleo de estos productos asciende al 4,5%
en términos relativos, equivalente a un ahorro absoluto cercano a 2€/Tm de cemen-
to. Queda pues de manifi esto lo apropiado de formular los aditivos estudiados con los
principios activos empleados.
1. Introducción
El sector de la construcción juega un
papel fundamental en todas las econo-
mías del mundo, siendo un indicador del
nivel de desarrollo de un país ya que la
implementación de infraestructuras es
vital para el desarrollo de las actividades
productivas y el aumento del nivel de
vida. El efecto del sector sobre otras ac-
tividades caracteriza también a la econo-
mía española, que viene padeciendo una
importante crisis, la cual ha tenido como
protagonistas, entre otras, la profunda
depresión del sector de la construcción.
Dicha depresión ha afectado directa-
mente a la producción y consumo del
cemento, cuya evolución anual se mues-
tra en la Figura 1. Siguiendo esta tenden-
cia, en el año 2011 la producción y el
consumo de cemento sufrieron caídas
del 56,5% y 63,5% respectivamente, si se
hace alusión al año 2007; parámetros que
hoy en día continúan en descenso.
En la actualidad, las perspectivas del sec-
tor son aún más desalentadoras pues en
el año 2013 el consumo de cemento en
España fue de aproximadamente 11 mi-
llones de toneladas, un 19,2 % menos
respecto al año 2012. Debido a esta pre-
disposición, la tendencia de la exporta-
ción de clínker y cemento ha sufrido un
pronunciado ascenso, aumentando en
el año 2010 un 37% respecto a 2009, al-
canzando valores que a pesar de haber
disminuido durante los últimos años, han
compensando parcialmente la caída del
consumo interno [1].
Esta situación ha llevado a los fabrican-
tes de cemento a implementar medidas
de optimización de sus procesos de pro-
ducción, con la fi nalidad de reducir los
costes de fabricación y maximizar así el
rendimiento y la calidad del cemento
fabricado. De este modo, los cemente-
ros buscan aumentar su competitividad
y mantenerse en un sector con pocas
perspectivas de mejora a corto y medio
plazo. En este sentido, la utilización de
aditivos para la molienda de cemento
se ha convertido en un elemento im-
portante en el mencionado proceso de
optimización. Los aditivos de molienda
ya se venían usando antes de la crisis; sin
embargo, la necesidad de medidas más
radicales requieren de un gran esfuerzo
Pablo Iglesia Mirón. Ingeniero Químico. Jefe Departamento Técnico & I+D+i. Proquicesa,
Productos Químicos para el Cemento, S.L.
José Daniel Suárez Reyes. Ingeniero Químico. Departamento de I+D+i. Proquicesa,
Productos Químicos para el Cemento, S.L.
María Ruiz Pérez. Ingeniera Química. Departamento de I+D+i. Proquicesa, Productos Químicos
para el Cemento, S.L.
ADITOR® G, familia de aditivos
coadyuvantes reforzados para la
molienda de cemento
Cemento
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para conseguir aditivos de menor precio y mejores prestaciones
técnicas (mejoradores de resistencias mecánicas, aceleradores
de fraguado, etc.), que a la vez permitan un mayor rendimiento
del proceso de molienda del cemento. Este nuevo escenario ha
llevado a la utilización de aditivos elaborados a partir de subpro-
ductos y/o residuos industriales de bajo precio, sin detrimento
de sus prestaciones, para así aumentar la efi ciencia de la pro-
ducción de cemento, asegurando la calidad del mismo a un
mínimo coste.
Para alcanzar los objetivos antes planteados, es necesario eva-
luar económicamente el impacto que tienen los aditivos en
todas las partidas que componen el coste de fabricación del
cemento (coste por tonelada de cemento fabricado). Dicho
impacto se expresa, de acuerdo con la Figura 2, como la suma
del coste directo de aditivo (precio x dosifi cación), del precio
que supone el consumo energético y del coste del material em-
pleado en la fabricación de cemento (asociado a la cantidad de
clínker, yeso y adiciones).
Se puede apreciar que los costes por tonelada de cemento aso-
ciados al consumo energético y al material son mayores que los
costes de aditivo en uno y dos órdenes de magnitud, respectiva-
mente. Esto permite establecer una estrategia de optimización
de forma que se incida sobre todo en los dos últimos sumandos
de la Figura 2, ya que al tener un mayor peso permitirán una ma-
yor rentabilidad en la fabricación del cemento. En este sentido,
los aditivos coadyuvantes de molienda repercuten directamen-
te sobre estas dos partidas, pues el poder coadyuvante permite
aumentar el rendimiento de los molinos con importantes aho-
rros energéticos. Además, determinados aditivos proporcionan
prestaciones adicionales como el desarrollo de resistencias a la
compresión (RC), traduciéndose este hecho en la fabricación de
un cemento que acepta una mayor proporción de adiciones
(siempre que no se supere el límite establecido por la Norma)
con el consiguiente ahorro en clínker, cuyo precio es muy supe-
rior al de las adiciones, o bien en la obtención de un cemento
con una consigna de fi nura menos exigente, alcanzando un ren-
dimiento energético de la molienda muy signifi cativo [2].
Los aditivos coadyuvantes de molienda son sustancias que
favorecen la molienda en molinos de bolas, pues los com-
puestos que los conforman eliminan las fuerzas de atracción
electrostáticas causantes de la aglomeración de las partícu-
las del cemento alrededor de los cuerpos moledores. Este
fenómeno es conocido como efecto “coating” y su aparición
perjudica el proceso, ya que reduce la eficiencia de la mo-
lienda aumentando el consumo energético. Los compuestos
que conforman estos aditivos son adsorbidos intensamen-
te por la superficie de los materiales a moler, saturando la
Figura 1. Evolución histórica de la producción y consumo de cemento en España [1].
Figura 2. Principales partidas del coste de fabricación de cemento en las que incide el aditivo de molienda.
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Coste
Aditivo
Coste
Tm cemento
Influencia
económica de
las variables
+= +Coste
Energía
Coste
Material
~ 0,1 - 0,9 €/Tm ~ 1 - 6 €/Tm
Órdenes de magnitud típicos en la industria cementera
~ 25 - 40 €/Tm
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energía superficial, de modo que se evita que quede energía
residual para atraer a otras partículas, impidiendo así el aglo-
meramiento [3]. Los aditivos coadyuvantes de molienda sue-
len ser disoluciones acuosas de compuestos orgánicos como
polioles, alcanolaminas y/o carboxilatos de alcanolaminas,
entre otros [4-8]. Estos compuestos pueden afectar positiva-
mente en los procesos de hidratación, viéndose incrementa-
da la producción de cemento en el molino y disminuyendo
el consumo energético.
Continuando con el proyecto de desarrollo de nuevos aditivos
fabricados con subproductos y/o residuos de otros procesos
industriales emprendido por el Departamento de I+D+i de la
empresa Proquicesa, el cual condujo al desarrollo inicial de los
aditivos coadyuvantes de molienda de la línea ADITOR® M [9],
se propone el desarrollo de una nueva familia de aditivos: ADI-
TOR® G. Su función principal es potenciar el poder coadyuvan-
te de molienda mediante un mayor poder tensioactivo, siendo
su empleo recomendado para la molienda de materiales de
baja molturabilidad que conllevan un alto consumo energéti-
co. En este trabajo se presentan los resultados del rendimiento
de esta familia de aditivos reforzados ADITOR® G en el proceso
de molienda, así como de la mejora de las prestaciones me-
cánicas del cemento fabricado, tanto a nivel de planta piloto
como a escala industrial. Los resultados que se muestran son
comparados con los obtenidos para el cemento sin aditivo a
escala de planta piloto y mediante el empleo, a nivel industrial,
de un aditivo coadyuvante de molienda representativo de las
formulaciones tradicionalmente empleadas en este sector du-
rante los últimos años.
2. Materiales y procedimiento experimental
La investigación realizada sobre los nuevos aditivos de molien-
da reforzados se estructura en tres etapas generales según se
detalla a continuación:
Etapa I. Estudio de viabilidad técnica de la utilización de co-
rrientes residuales de otras industrias en la formula-
ción del aditivo coadyuvante de molienda reforzado
en términos de estabilidad química, manipulación,
transporte, etc.
Etapa II. Estudio en planta piloto del comportamiento del adi-
tivo como coadyuvante de molienda, comparando
los resultados con un cemento fabricado sin aditivo
(blanco). En primer lugar se realiza un estudio previo
de molturabilidad de los materiales que conforman
el cemento, con el objetivo de establecer el procedi-
miento experimental óptimo de molienda. Una vez
determinada la técnica más adecuada, se llevan a
cabo las moliendas oportunas con los aditivos formu-
lados para así comparar los cementos fabricados en
cada caso.
Etapa III. Estudio a nivel industrial en una planta cementera na-
cional con el objetivo de validar los resultados obteni-
dos a escala de planta piloto y de cuantifi car el benefi -
cio técnico-económico de los aditivos desarrollados.
2.1 Materiales
El cemento fabricado a escala de planta piloto utilizado en esta
investigación es un cemento portland con caliza y ceniza volan-
te como adiciones, CEM II/A-M (V-L). La composición de dicho
cemento, fabricado con materiales de origen nacional, se mues-
tra en la Tabla 1.
Es importante conocer el efecto que tiene cada adición en
el cemento producido. De este modo, el empleo de la caliza
como adición está muy extendido en el mundo aunque exis-
ten ciertas limitaciones en cuanto a su utilización. Por ejemplo,
la Norma Europea EN 197-1:2011 [10] establece una serie de
requisitos para su empleo como adición del cemento en cuan-
to al contenido de carbonato cálcico o de carbono orgánico
total. En todo caso, el efecto que produce la caliza sobre el
cemento es aún hoy objeto de estudio. Es comúnmente acep-
tada como una adición inerte, pues solo tiene un efecto físico
en los procesos desarrollados en el sistema agua-cemento,
produciendo el conocido efecto “fi ller”. Dicho efecto consigue
la dispersión de las partículas de clínker y la aceleración del
proceso de hidratación del cemento, además de rellenar los
vacíos intergranulares produciendo una pasta más compacta
y homogénea [11]. Por otro lado, numerosos estudios demues-
tran que la caliza puede mejorar signifi cativamente ciertas
propiedades como la resistencia a la compresión, la deman-
da de agua, la trabajabilidad y la durabilidad [12-17]. También
se ha demostrado que la infl uencia de la caliza depende del
contenido de aluminato tricálcico (C3A) en el clínker, ya que
reacciona con el CaCO3 produciendo carboaluminato cálcico
hidratado, proceso que queda afectado por el grado inicial de
fi nura de la caliza [12, 18 y 19].
Por otro lado, la ceniza volante silícea, producida generalmen-
te por la combustión de antracita y carbones bituminosos, es
considerada una adición de actividad puzolánica. Esto signifi -
ca que su parte sílicoalumínica reacciona con la portlandita,
Ca(OH)2, originada en la hidratación del cemento, generando
así silicatos cálcicos hidratados (conocidos como gel C-S-H)
del mismo tipo que los formados en el cemento portland
cuando reaccionan con el agua, contribuyendo así a la resis-
tencia del cemento. Por otro lado, además del efecto positivo
en la resistencia del cemento producido por las reacciones
Tabla 1. Composición del cemento fabricado en la planta piloto (% peso).
Cemento Clínker (CK) Yeso (GYP) Ceniza volante silícea (V) Caliza (L)
CEM II/A-M (V-L) 42,5 R 79 5 3 13
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de hidratación, se destaca también el efecto “packing”. Dicho
efecto consiste en disponer adecuadamente las pequeñas
partículas de ceniza que rellenan los espacios vacíos, contri-
buyendo al incremento de la resistencia sin implicar ninguna
reacción química, similar al caso del efecto “fi ller” [20-22]. El as-
pecto negativo de esta adición puede originarse debido a que
la actividad puzolánica da lugar a una reducción de la cantidad
de hidróxido cálcico generado (portlandita), pudiendo dismi-
nuir la durabilidad del cemento.
Para el presente estudio se busca comparar los aditivos coadyu-
vantes de molienda reforzados ADITOR® G, desarrollados por
Proquicesa, con el cemento sin aditivar (blanco) y con un aditivo
de referencia en el sector. Los aditivos reforzados desarrollados
buscan la mejora del rendimiento del molino en un intervalo
entre el 15% y el 35%, basándose en soluciones acuosas de po-
lioles y alcanolaminas.
En la Tabla 2 se muestran las principales propiedades físicas y
químicas, junto con la información reglamentaria y las recomen-
daciones referentes a la manipulación y almacenamiento de los
aditivos constituyentes de la línea ADITOR® G desarrollada por
Proquicesa.
A partir de la información indicada en la Tabla 2 se puede asegurar
que las materias primas y corrientes subproducto empleadas en
la fabricación de esta línea de aditivos no constituyen ningún pro-
blema para los mismos, ya que sus propiedades físicas y químicas
quedan perfectamente determinadas y dentro de los valores habi-
tuales que manejan los aditivos comerciales del sector. Además, los
componentes que integran la formulación de estos aditivos no pre-
sentan efectos negativos en cuanto a la peligrosidad del producto
fi nal o a la necesidad de condiciones especiales para su manejo. Por
tanto, se puede considerar con plenas garantías que los productos
aquí presentados son estables, de fácil manipulación y transporte y
no suponen ninguna amenaza ni para el fabricante, ni para el clien-
te o cualquier intermediario, respecto al resto de aditivos coadyu-
vantes de molienda disponibles en el mercado.
2.2 Procedimiento experimental
El procedimiento experimental seguido de forma general en los
estudios de planta piloto llevados a cabo en el Departamento
de I+D+i de Proquicesa ya ha sido descrito en detalle en otras
publicaciones, así como los parámetros de operación más signi-
fi cativos de los molinos de laboratorio empleados para la fabri-
cación de cemento a escala de planta piloto [23 y 24]. Los pará-
metros de operación empleados habitualmente en los ensayos
de nuestras instalaciones se muestran en la Tabla 3.
Para la etapa de estudio desarrollada a escala de planta piloto
se ha seguido el procedimiento operativo que se muestra en el
diagrama de fl ujo de la Figura 3. La molienda de los materiales
se lleva a cabo en dos etapas sucesivas. En la primera de ellas
se procede a triturar los materiales empleando un molino de
martillos, el cual permite obtener partículas de tamaño inferior
a 2 mm (Figura 4). El segundo paso es la molienda en sí, que se
realiza en un molino de bolas monocámara (Figura 5), el cual
opera en discontinuo. El objetivo de este procedimiento es tra-
tar de aproximar las condiciones de operación de nuestra planta
piloto a las de una planta cementera, donde el molino emplea-
do dispone de dos cámaras.
En cada ensayo se añade el aditivo directamente a la mezcla
de materiales a la entrada del molino, justo antes del comien-
zo de la operación, con la ayuda de una micropipeta (Figura
Tabla 2. Especificaciones de los aditivos objeto de estudio.
VARIABLE ADITOR® G
Propiedades
físicas y
químicas
Aspecto físico (a 20 ºC)Líquido opalescente de color pardo y olor
característico débil
pH (a 20±1 ºC) 8,1–10,1
Densidad (a 20±1 ºC) 1,07–1,23
Sólidos sedimentables -
Viscosidad (a 20±1 ºC) -
Punto de congelación -
Punto de ebullición -
Punto de infl amación No infl amable
Contenido en cloruros Exento (<0,1% en peso)
Solubilidad en agua Totalmente miscible en todas proporciones
Manipulación y
almacenamiento
Manipulación Evitar contacto con ojos, piel y ropa. Usar EPI’s.
Materiales compatiblesAcero al carbono sin óxido, acero inoxidable,
materiales plásticos y PRFV.
Información
reglamentaria
Símbolos de riesgo Xn, nocivo
Frases de riesgo R22
Frases de seguridad S2
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6). De este modo se simulan las condiciones industriales, don-
de se dosifi ca el aditivo al material que llega mediante cintas
transportadoras a la entrada del molino. Gracias a la experiencia
acumulada por el Departamento de I+D+i de Proquicesa en la
realización de multitud de estudios de desarrollo de aditivos a
escala de planta piloto, y teniendo en cuenta tanto el nivel de
dosifi cación habitualmente empleado en el sector cementero
para los aditivos coadyuvantes de molienda como los principios
activos que componen los aditivos formulados, se han elegido
unos niveles de dosifi cación de aditivo de molienda que oscila
entre 400 y 600 g/Tm para la investigación llevada a cabo en
planta piloto. No obstante, de nuevo en base a la experiencia
del Departamento de I+D+i de Proquicesa, la optimización de
la dosifi cación de aditivo es un parámetro que debe ser ajusta-
do mediante pruebas industriales in situ y asistidas por técnicos
expertos de Proquicesa.
Una vez concluido el tiempo de molienda, se para el molino y se
descarga el cemento ya molido junto con los cuerpos moledo-
res a un recipiente con una criba, la cual ayuda a la separación
de las bolas y del producto fi nal.
Una vez molido el cemento se le somete a los distintos en-
sayos físicos para así determinar sus parámetros específi cos y
caracterizar el producto fi nal obtenido. Todos los ensayos de
caracterización de los cementos fabricados en la planta piloto
de las instalaciones de Proquicesa se llevan a cabo según las
distintas Normas Europeas: fi nura “Blaine” y Residuo a 32 μm
o a 45 μm (Norma UNE-EN 196-6); Densidad–Volumenómetro
de “Le Chatelier” (Norma UNE 80-103-86); Tiempos de Fragua-
do (Norma UNE-EN 196-3). También se determinaron las RC a
diferentes edades de curado, siguiendo la Norma UNE-EN 196-
1. De este modo, se elaboran las probetas con los distintos
cementos fabricados (fi guras 7 y 8), las cuales se introducen
en la cámara húmeda existente en las instalaciones de Proqui-
cesa para posteriormente desmoldar e ir rompiendo dichas
probetas a las distintas edades de curado que indica la Norma
(Figura 9).
3. Resultados y discusión
A continuación se muestran los resultados obtenidos en los
ensayos de caracterización del cemento llevados a cabo en
nuestras instalaciones, así como los obtenidos en las pruebas
industriales efectuadas a nivel nacional para comprobar la va-
lidez de esta familia de aditivos a escala industrial. Estos resul-
tados resumen el estudio de diseño y desarrollo de la línea de
Tabla 3. Condiciones de operación fijas para las moliendas realizadas en planta piloto.
PARÁMETRO VALOR
MolinoVelocidad (rpm) ~60
Temperatura (ºC) ~90
Cuerpos moledores
Diámetro bolas (mm) 12–60
Grado de llenado (%) ~5
Masa (kg) 36
Material Masa CK + GYP (kg) 4
Relación cuerpos moledores/cemento (w/w) Bolas/cemento (wt.) 9
Figura 3. Diagrama de flujo del procedimiento experimental.
FORMULACIÓN Y
FABRICACIÓN DE
LOS ADITIVOS
Control de la
Temperatura del molino
CLÍNKER
YESO
CALIZA
CENIZA VOLANTE
Ensayos Físicos
NormalizadosFinura Blaine
Rechazo 32 y 45μm
Resistencia a
compresión, etc.
PREMOLIENDA
ENSAYOS DE
MOLIENDA
CEMENTO
MOLIDO
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aditivos coadyuvantes de molienda reforzados ADITOR® G, en
comparación con los resultados obtenidos en los ensayos de
fabricación de cemento sin aditivo, y con un aditivo coadyu-
vante de molienda cuyos parámetros se encuadran dentro
de los valores característicos para este tipo de aditivos en el
sector.
Los ensayos de caracterización de cementos y aditivos de mo-
lienda llevados a cabo en los laboratorios y en la planta piloto
de Proquicesa se realizan conforme a las diferentes Normas Eu-
ropeas (EN). De este modo, los resultados obtenidos son fi ables
y fácilmente comparables con datos ya conocidos. Por su parte,
las características presentadas por los aditivos de la familia ADI-
TOR® G se valoraron frente a los parámetros de calidad propios
de los aditivos coadyuvantes y/o fl uidifi cantes de molienda, de
cuyo proceso de fabricación y seguimiento de la calidad Pro-
quicesa ha alcanzado un alto grado de conocimiento a lo largo
de los años.
En la presentación y discusión de estos resultados se mues-
tran, por separado en forma de tablas y gráfi cas, los datos ob-
tenidos en los ensayos de fi nura, expresados como superfi cie
“Blaine” y Residuo a 32 μm, así como los valores de las propie-
dades físico-mecánicas de los cementos aditivados. Sin em-
bargo, en los cementos portland con adiciones en ocasiones
no es adecuado realizar el seguimiento de la fi nura mediante
el parámetro de superfi cie “Blaine”, debido a la heterogénea
granulometría generada por la diferente molturabilidad que
presentan las adiciones. Por tanto, el empleo de caliza y ceni-
za volante como adiciones en este cemento propicia que el
seguimiento de la fi nura se realice de una forma óptima con
el seguimiento del Residuo a 32 μm o a 45 μm. De esta forma,
para el desarrollo de este proyecto, las variables de respuesta
que permitieron llevar a cabo la evaluación del poder coadyu-
vante de los aditivos ensayados se calcularon a partir de las
curvas de Residuo a 32 μm vs. tiempo de molienda de los ce-
mentos fabricados en planta piloto.
3.1 Estudio previo: determinación de las condiciones
de molienda de planta piloto para la fabricación de ce-
mentos
El objetivo de esta experimentación previa fue determinar las
condiciones experimentales óptimas para llevar a cabo las mo-
liendas en nuestra planta piloto y así obtener cementos con fi -
nuras similares entre sí, fácilmente comparables, de modo que se
determine fi elmente la infl uencia de los aditivos ADITOR® G for-
mulados. De este modo, fue posible determinar las condiciones
de fi nura a tomar como consigna para el proyecto, de tal forma
que el cambio de escala entre la planta cementera y nuestra plan-
ta piloto no afecte en medida alguna a las conclusiones fi nales
del estudio.
Inicialmente se llevó a cabo la caracterización de la molturabi-
lidad de los materiales empleados en la fabricación del cemen-
to estudiado en este proyecto. Para ello, en la planta piloto de
Proquicesa se realizaron moliendas con los distintos materiales
mencionados, determinando así las curvas de fi nura vs. tiempo
de molienda de los mismos. Este estudio previo de molturabi-
lidad del clínker se representa en la Figura 10 a partir de los da-
tos de la Tabla 4. Las adiciones del cemento objeto de estudio
(ceniza volante silícea y caliza) presentaron una molturabilidad
media-alta, por lo que no fue necesario llevar a cabo un estudio
tan exhaustivo respecto a sus características como en el caso
del clínker.
Figuras 4, 5 y 6. Instalaciones de PROQUICESA: premolienda de materiales, molienda de cemento y dosificación del aditivo.
Figuras 7, 8 y 9. Instalaciones de planta piloto de Proquicesa: amasadora planetaria, proceso de fabricación de moldes y ensayo
de resistencia a compresión.
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Además, en la Figura 10 se muestran en línea
discontinua las curvas de fi nura vs. tiempo de
molienda de clínkeres de referencia con ele-
vada y baja molturabilidad (clínker blando y
clínker duro, respectivamente), obtenidas a
partir del análisis de materiales procedentes de
numerosas plantas cementeras, tanto naciona-
les como internacionales, y que el Departamen-
to de I+D+i de Proquicesa ha analizado como
consecuencia del amplio abanico de investiga-
ciones y estudios personalizados que ha realiza-
do hasta la fecha.
Las curvas de fi nura vs. tiempo de molienda
obtenidas en el estudio previo del clínker em-
pleado en el presente proyecto concluyen que
se va a trabajar con un material que presenta
una molturabilidad media, respecto a los valo-
res de los clínkeres de referencia de los que se
disponen en nuestras instalaciones. Esta infor-
mación es determinante de cara a alcanzar la
formulación óptima de los aditivos a ensayar
sobre el cemento, para así obtener los resulta-
dos deseados.
La caracterización de los materiales llevada a
cabo en la planta piloto de Proquicesa permi-
te establecer el plan experimental adecuado,
así como las especies activas aptas para que
el aditivo desarrollado en planta piloto cum-
pla los objetivos definidos. Por tanto, a partir
del estudio de molturabilidad de materiales
se determinaron las siguientes etapas, que
fueron las planteadas en la fabricación de ce-
mentos para la verificación de aditivos de la
línea ADITOR® G:
Etapa I. Premolienda de clínker, yeso y caliza
por separado, seleccionándose aquella
fracción del material premolido que pre-
sente un tamaño de partícula inferior a
2 mm (molturación más grosera, similar
a la que tiene lugar en la primera cáma-
ra del molino industrial). El tamaño de
partícula de partida de la ceniza volante
objeto de estudio ya era inferior a 2 mm,
por lo que la etapa de premolienda no
fue necesaria en el caso de esta adición.
Etapa II. Molienda conjunta de
clinker+yeso+caliza+ceniza volante,
junto con los aditivos correspondien-
tes (incluyendo una molienda sin aditi-
vo), hasta alcanzar los valores de fi nura
establecidos (R32 μm, R45 μm y “Blai-
ne”), similares entre sí y cercanos a los
valores de consigna establecidos en el
estudio previo de molturabilidad.
Figura 10. Curvas de finura vs tiempo de molienda de los materiales
empleados en el estudio: A) residuo a 32 μm; B) residuo a 32 μm normalizado;
C) superficie “Blaine”.
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10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 20 40 60 80 100
Re
sid
uo
a 3
2 μ
m (
%)
t molienda (min)
Clínker
CK Duro
CK Blando
A)
t molienda (min)
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
0 20 40 60 80 100
R3
2 /
R3
2t
0
Clínker
CK Duro
CK Blando
B)
t molienda (min) t molienda (min)
0
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
0 20 40 60 80 100
Bla
ine
(cm
2 /g)
Clínker
CK Duro CK Blando
C)
Cemento
Revista Técnica CEMENTO HORMIGÓN • Nº 960 • ENERO-FEBRERO 2014 23
El procedimiento experimental seguido en los ensayos de mo-
lienda se esquematiza en forma de diagrama de fl ujo en la Fi-
gura 11.
En la Tabla 5 se muestran las condiciones de molienda ópti-
mas determinadas para el estudio de los cementos en nuestra
planta piloto. En dicha tabla también se refl ejan los paráme-
tros de superfi cie “Blaine” y de Residuo a 32 μm tomados como
consigna para el estudio, a partir de los estudios previos de
molturabilidad.
3.2 Estudio de las prestaciones de los aditivos como
coadyuvantes de molienda
El objetivo perseguido en esta etapa de la experimentación
fue determinar qué formulación de los aditivos empleados
resultaba óptima en su aplicación en el cemento CEM II/A-M
(V-L) 42,5 R fabricado en nuestra planta piloto, en cuanto a su
poder coadyuvante en el proceso de molienda. También se
tuvo en cuenta que la aplicación del aditivo no tuviese conse-
cuencias negativas en el desarrollo de resistencia del cemento,
aunque la función principal de la gama de aditivos que aquí
se presenta consiste en reforzar el poder coadyuvante de mo-
lienda.
El efecto de la interacción entre las especies químicas presen-
tes en las formulaciones de los aditivos no es fácil de estimar,
al igual que las relaciones moleculares óptimas que dan lugar
a las mejores prestaciones del producto. Dichas relaciones se
ven infl uenciadas por diversas variables, entre las que se en-
cuentran la molturabilidad del clínker empleado o la tipolo-
gía y proporción de las distintas adiciones contenidas en el
cemento, además de las propias características del cemento
fabricado. Por ello, en base a la experiencia acumulada por
Proquicesa a lo largo del tiempo, se probaron varios aditivos
durante esta investigación, nombrados genéricamente como
ADITOR® AG/G-X. La extensión X de la denominación del adi-
Tabla 4. Datos de las curvas de finura vs tiempo de molienda
para los materiales empleados en el estudio.
Tabla 5. Condiciones de molienda óptima para el estudio en planta piloto.
Materialt
molienda
(min.)
R32 (%
peso)
R32/
R32t→0
“Blaine”
(cm2/g)
Clínker
0,0 94,3 1,00 -
15,0 76,3 0,81 -
30,0 51,9 0,55 1.719
45,0 30,8 0,33 2.675
60,0 19,8 0,21 3.370
75,0 14,8 0,16 4.166
90,0 15,9 0,17 4.409
Variable de operación Valor
Tipo de cemento CEM II/A-M (V-L) 42,5 R
Dosifi cación de aditivo (ppm) 500
Tiempo de molienda (min.) 40
Tiempos de toma de muestra (min.) 0 – 10 – 15 – 20 – 25 – 30 – 40
Consigna “Blaine” (cm2/g) 4.000–4.500
Consigna R32 μm (%) 20–25
Figura 11. Diagrama de flujo del procedimiento experimental seguido en los ensayos de molienda de planta piloto.
Curvas de finura vs.
tiempo de molienda
NO SI
NO
SI Resultado positivo/significativo
Resultado negativo/no significativo
CONSIGNA
Determinación de parámetros
Poder coadyuvante
Velocidad de reducción de
tamaño de partícula
Ensayos de
Caracterización
Finura "Blaine"
Rechazo 32 y 45 μm
Resistencia a
compresión, etc
Premolienda
de CK
Molienda de
CK + yeso + caliza + ceniza volante Medida de finura:
R32, R45 y "Blaine"
Premolienda
de yeso
Premolienda
de caliza
Revista Técnica CEMENTO HORMIGÓN • Nº 960 • ENERO-FEBRERO 201424
Cem
ento
tivo corresponde al código numérico empleado en la codifi -
cación establecida por parte del Departamento de Calidad y
que sirve asimismo para diferenciar la composición del aditivo,
dentro de la misma línea.
En la Tabla 6 se muestran los resultados obtenidos con el tiempo
en la caracterización de la fi nura de los cementos fabricados en
la planta piloto de Proquicesa, refl ejando tanto el aditivo de mo-
lienda empleado como la dosifi cación empleada en cada ensayo.
En la Figura 12 se presentan las curvas de fi nura (Residuo a
32 μm y superfi cie “Blaine”) vs. tiempo de molienda de todos
los aditivos probados sobre el cemento fabricado en las insta-
laciones de Proquicesa, así como del cemento sin aditivar. En
todas las curvas de los cementos aditivados se observa un sig-
nifi cativo aumento del poder coadyuvante en la molienda de
cemento, dando lugar a una disminución del Residuo 32 μm y
a un aumento de la fi nura “Blaine” de los cementos en los que
se había añadido aditivo, respecto al cemento sin aditivar, para
Tabla 6. Resultados de finura de los cementos fabricados en planta piloto.
Aditivo Dosif. (ppm) tmolienda
(min.)
Finura
R32 μm (%
peso)R32 / R32
t→0% Dism. R32
“Blaine”
(cm2/g)
% Aum.
“Blaine”
Sin aditivo 0
0 87,5 1,00 - - -
10 75,5 0,86 - - -
15 65,2 0,75 - - -
20 56,6 0,65 - 1.504 -
25 47,4 0,54 - 2.557 -
30 40,0 0,46 - 3.206 -
40 26,5 0,30 - 4.059 -
AG/G-01 500
0 87,9 1,00 - - -
10 72,0 0,82 5,1 - -
15 61,6 0,70 6,0 1.644 -
20 50,0 0,57 12,1 2.538 68,8
25 40,0 0,46 16,0 3.104 21,4
30 32,4 0,37 19,4 3.583 11,8
40 23,0 0,26 13,6 4.254 4,8
AG/G-02 500
0 88,1 1,00 - - -
10 70,6 0,80 7,1 - -
15 55,7 0,63 15,2 1.946 -
20 44,9 0,51 21,2 2.805 86,5
25 35,8 0,41 25,0 3.348 30,9
30 28,0 0,32 30,5 3.921 22,3
40 20,4 0,23 23,5 4.491 10,6
AG/G-03 500
0 88,1 1,00 - - -
10 73,3 0,83 3,6 - -
15 60,9 0,69 7,2 1.504 -
20 51,0 0,58 10,5 2.315 53,9
25 40,2 0,46 15,8 3.057 19,6
30 30,2 0,34 25,0 3.520 9,8
40 23,2 0,26 13,0 4.237 4,4
AG/G-04 500
0 88,3 1,00 - - -
10 71,4 0,81 6,3 - -
15 59,9 0,68 9,0 1.895 -
20 47,0 0,53 17,7 2.779 84,8
25 34,0 0,39 28,9 3.289 28,6
30 28,4 0,32 29,6 3.842 19,8
40 22,2 0,25 17,0 4.534 11,7
Cemento
Revista Técnica CEMENTO HORMIGÓN • Nº 960 • ENERO-FEBRERO 2014 25
cada tiempo de molienda. De este modo, queda de manifi esto
el acierto en la elección de los principios activos utilizados en la
formulación de estos aditivos.
De cara a implantar estos aditivos a escala industrial, es nece-
sario conocer otras variables del cemento objeto de estudio.
En este caso es importante conocer la resistencia a compre-
sión que soporta el mortero fabricado a partir de estos cemen-
tos, con el objetivo de que la planta cementera pueda certifi -
car su producto con una determinada resistencia de consigna.
De este modo, para los morteros fabricados a partir de los
cementos elaborados con los aditivos propuestos, mostrados
en la Figura 12, se llevaron a cabo también los correspondien-
tes ensayos físicos de resistencia a compresión (RC), según la
Norma Europea. En la Tabla 7 se muestran los resultados de
las RC de los morteros fabricados, siguiendo el procedimiento
experimental indicado en las fi guras 7, 8 y 9. Estos resultados
de RC se muestran gráfi camente, en forma de gráfi ca lineal
(comúnmente empleada) y de diagrama de barras, así como
representando el porcentaje de mejora alcanzado en el caso
de cada aditivo concreto respecto al blanco (cemento sin adi-
tivo), en la Figura 13.
De forma general se puede observar que a pesar de que se
habían formulado varios aditivos cuya función principal es
actuar como coadyuvante de molienda, dichos aditivos tam-
bién presentan un efecto aumentador de resistencias a com-
presión, RC, a todas las edades de curado aunque en mayor
medida a edades iniciales (1, 2 y 7 días). Este hecho es impor-
tante, puesto que a nivel industrial es necesario tanto el poder
Figura 12. Finura de los cementos fabricados en planta piloto con los aditivos ADITOR® G.
t molienda (min)
t molienda (min)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
Sin aditivo
AG/G-01
AG/G-02
AG/G-03
AG/G-04
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
4.500
5.000
10 15 20 25 30 35 40 45
Sin aditivo
AG/G-01
AG/G-02
AG/G-03
AG/G-04
Re
sid
uo
a 3
2 μ
m (
%)
Bla
ine
(cm
2 /g)
Revista Técnica CEMENTO HORMIGÓN • Nº 960 • ENERO-FEBRERO 201426
Cem
ento
coadyuvante que proporciona el aditivo, traducido
en la producción de la planta, como la resistencia a
compresión que presenta el mortero fabricado con
el cemento, de modo que es fundamental alcan-
zar un equilibrio entre ambos factores, debiendo
prestar además especial atención a que uno de
estos parámetros no disminuya conforme el otro
aumenta.
A partir de los resultados obtenidos y teniendo en
cuenta las variables que se están estudiando en el
presente informe, se puede concluir que los aditivos
de la línea ADITOR® G ensayados en ningún caso dis-
minuyen las RC respecto a los cementos sin aditivar,
observándose aumentos de la resistencia a com-
presión respecto al blanco del 3%, llegando hasta el
43% en el mejor de los casos. Así, la aplicación de
ADITOR® AG/G-02 proporcionó un aumento de las
RC del cemento de referencia sin aditivo de entre ~3
y ~6 MPa a edades iniciales de curado. Estos incre-
mentos suponen una signifi cativa mejora de las RC
del cemento objeto de estudio.
Finalmente, por todo lo expuesto anteriormente, se
considera que los ADITOR® G constituyen una bue-
na alternativa como aditivos coadyuvantes de mo-
lienda para la fabricación del CEM II/A-M (V-L) 42,5
R ensayado, ya que han demostrado poseer unas
excelentes propiedades como coadyuvantes de
molienda, sin afectar negativamente al desarrollo de
RC del cemento.
3.3 Control de calidad de aditivos:
parámetros y seguimiento
Una vez determinada la viabilidad de la fabricación,
almacenamiento y manipulación de los aditivos
de la línea ADITOR® G para su comercialización,
y después de llevar a cabo su verifi cación a escala
de planta piloto de las propiedades como coadyu-
vantes de molienda, y previamente a su validación
a escala industrial, se establecen los parámetros
idóneos para realizar el control de calidad de estos
productos.
Tabla 7. Resultados de resistencias a compresión para los diferentes aditivos desarrollados.
AditivoDosif.
(ppm)
Resistencia a compresión (MPa)
1D 2D 7D 28D
RC
(MPa)
ΔRC
(MPa)
%
mejora
RC
(MPa)
ΔRC
(MPa)
%
mejora
RC
(MPa)
ΔRC
(MPa)
%
mejora
RC
(MPa)
ΔRC
(MPa)
%
mejora
Sin aditivo 0 9 - - 16,5 - - 29,3 - - 43,9 - -
AG/G-01 500 10,8 1,8 20,0 19,9 3,4 20,6 34,4 5,1 17,4 45,3 1,4 3,2
AG/G-02 500 12,9 3,9 43,3 22,2 5,7 34,5 35,2 5,9 20,1 45,5 1,6 3,6
AG/G-03 500 11,8 2,8 31,1 20,3 3,8 23,0 32,6 3,3 11,3 47,5 3,6 8,2
AG/G-04 500 12,3 3,3 36,7 21,8 5,3 32,1 36,5 7,2 24,6 46,3 2,4 5,5
Figura 13. Desarrollo de las RC de los cementos fabricados en planta
piloto con los aditivos ADITOR® G.
00
05
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0 5 10 15 20 25 30
RC
(M
Pa)
Tiempo (días)
Sin aditivo AG/G-01 AG/G-02 AG/G-03 AG/G-04
00
05
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 7 28
RC
(M
Pa)
Tiempo (días)
Sin aditivo AG/G-01 AG/G-02 AG/G-03 AG/G-04
00
05
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0 5 10 15 20 25 30
% M
ejo
ra d
e R
C
Tiempo (días)
AG/G-01 AG/G-02 AG/G-03 AG/G-04
Cemento
Revista Técnica CEMENTO HORMIGÓN • Nº 960 • ENERO-FEBRERO 2014 27
De manera rutinaria, en los laboratorios de Proquicesa se miden
algunas propiedades físico-químicas de los aditivos fabricados
a escala industrial, que permiten realizar el control de calidad
de los mismos. Algunos de los parámetros más signifi cativos
para el cementero en el control de calidad de aditivos coadyu-
vantes de molienda del cemento son el pH y la densidad. Estos
parámetros se miden regularmente una vez que se fabrican los
aditivos, y así se ha efectuado en los aditivos de la línea ADITOR®
G. De esta forma, en la Tabla 8 se muestran los valores promedio
de estos parámetros de calidad de la línea de aditivos objeto
de estudio. En la Tabla 8 también aparecen los resultados de los
análisis del extracto seco, para cada uno de los aditivos objeto
de estudio.
Los valores mostrados en la Tabla 8 se obtienen a partir de
numerosas repeticiones de los ensayos pertinentes, de modo
que los parámetros finales son totalmente representativos de
cada aditivo. A modo de ejemplo se muestra el estudio es-
tadístico efectuado en el seguimiento del aditivo ADITOR®
AG/G-02. En la Figura 14 se muestra la evolución de los valo-
res de densidad y pH obtenidos para los lotes de fabricación
industrial correspondientes al año 2012 de ADITOR® AG/G-
02, mostrándose los datos estadísticos de dichas mediciones
en la Tabla 9. El estudio que aquí se muestra se efectúa con
todos los aditivos que Proquicesa pone a disposición de sus
clientes, alcanzando así plenas garantías en la calidad de los
mismos.
La Figura 14 y la Tabla 9 muestran cómo la repetitividad en los
parámetros de calidad, en cuanto a pH y densidad, del aditivo
ADITOR® AG/G-02 se conserva en todos los lotes fabricados por
Proquicesa. Las mediciones de las distintas producciones de un
mismo aditivo se mantienen en valores aproximados, por lo que
los intervalos de confi anza obtenidos son acordes a la normativa
de aditivos para el hormigón. De este modo se certifi ca que los
aditivos expuestos en el presente informe cumplen los paráme-
tros de calidad exigidos.
Como consecuencia, se determinó que la realización de un se-
guimiento de las variables densidad, pH y extracto seco es ade-
cuado con el objetivo de realizar un seguimiento del control de
la calidad de los aditivos de molienda de cemento elaborados
Tabla 8. Parámetros de calidad de los aditivos de la línea ADITOR® G.
Tabla 9. Valores estadísticos de las mediciones de los pará-
metros de control de calidad de ADITOR® AG/G-02.
Parámetro AG/G-01 AG/G-02 AG/G-03 AG/G-04
Densidad (a 20 ºC) (g/cm3) 1,175 1,203 1,220 1,075
pH (a 20 ºC) 8,8 9,3 8,9 9,5
Extracto seco (105 ºC) 53,5 54,8 65,0 52,3
ParámetroDensidad
(a 20 ºC) (g/cm3)
pH
(a 20 ºC)
Valor medio 1,203 9,28
Desv. est. (σ) 0,0054 0,74
L.C.S. (+3σ)1 1,219 11,50
L.C.I. (-3σ)1 1,187 7,06
L.C.S. Norma2 1,23 10,3
L.C.I. Norma2 1,17 8,3
Figura 14. Parámetros de calidad de los lotes de fabricación de ADITOR® AG/G-02.
1,185
1,190
1,195
1,200
1,205
1,210
1,215
1,220
1,225
De
nsi
dad
(g
/cm
3 )
ADITOR AG/G-02
L.C.S. (+3 )
L.C.I. (-3 )
Promedio
6,0
6,5
7,0
7,5
8,0
8,5
9,0
9,5
10,0
10,5
11,0
11,5
12,0
pH
ADITOR AG/G-02
L.C.S. (+3 )
L.C.I. (-3 )
Promedio
1 L.C.S. (Límite de Confianza Superior) y L.C.I. (Límite de Confianza Inferior) se calculan a partir del valor medio más/menos tres veces la desviación estándar, y representan la máxima
desviación aceptable por Proquicesa según su política interna de calidad de cara a validar un lote como APTO para su almacenamiento. Habitualmente se extraen, para cada
aditivo, a partir de los datos recopilados lo largo de un año de fabricación, tratándose del valor de referencia para el control de la calidad de dicho aditivo durante todo el año
siguiente. La aplicación de este método año tras año conlleva la consideración de límites cada vez más restrictivos, garantizando una mejora continua en el mantenimiento de la
calidad del aditivo.
2 L.C.S y L.C.I. según Norma se calculan a partir de lo establecido en la normativa para aditivos de hormigón UNE-EN 934-2- Aditivos para hormigones, morteros y pastas. Parte 2:
aditivos para hormigones. Definiciones y requisitos, de aplicación en los certificados de calidad de expedición de aditivos emitidos por Proquicesa a sus clientes, al no existir
normativa específica que regule el campo de los aditivos para la molienda del cemento.
Revista Técnica CEMENTO HORMIGÓN • Nº 960 • ENERO-FEBRERO 201428
Cem
ento
por Proquicesa en general, y concretamente de la familia de adi-
tivos ADITOR® G.
3.4 Comportamiento a escala industrial de los aditivos
desarrollados
Tras el desarrollo y validación en planta piloto, los aditivos
coadyuvantes de molienda reforzados de la familia ADITOR® G
de Proquicesa fueron propuestos a diversas plantas de cemento
nacionales, con el fi n de llevar a cabo la validación de los mis-
mos a escala industrial. La formulación propuesta en cada caso
dependió de las características de cada cliente, atendiendo a as-
pectos tanto técnicos como económicos del aditivo propuesto
para el cemento que se desea fabricar en cada caso.
Debido a las características y aspectos mencionados, se se-
leccionaron dos aditivos de la familia ADITOR® G para llevar a
cabo las pruebas a nivel industrial, teniendo en cuenta el poder
coadyuvante otorgado por cada producto a nivel de planta pi-
loto, las resistencias mostradas en los ensayos a compresión y
aspectos económicos: ADITOR® AG/G-01 y ADITOR® AG/G-02.
A nivel industrial, estos aditivos se compararon con un aditivo
coadyuvante de molienda de referencia, al que se denominará
de aquí en adelante Aditivo Ref. Para lograr que la comparación
entre aditivos fuera lo más realista posible se propuso ensayar
los aditivos ADITOR® G con dos dosifi caciones diferentes: una
primera dosifi cación cuyo valor iguale al empleado con el Aditi-
vo Ref. y una segunda, de modo que se iguale el coste del aditi-
vo Aditivo Ref. (precio de aditivo x dosifi cación), en relación a la
molienda de clínker, yeso y adiciones. De este modo los resulta-
dos de la comparación serán lo más precisos posible, pudiendo
además determinar la dosifi cación óptima a emplear a nivel in-
dustrial con los aditivos objeto de estudio.
Para realizar la prueba industrial se siguieron unas pautas de
consigna determinadas, manteniendo constantes los paráme-
tros de producción habituales para el cemento estudiado, a fi n
de determinar el efecto de los ADITOR® G en las características
del cemento. En este caso, una vez ensayados los aditivos obje-
to de estudio se confi rmó que el sistema de molienda se man-
tuvo estable, manteniendo los parámetros de funcionamiento
dentro de los valores estándar habituales sin mostrar desviacio-
nes signifi cativas.
En la Figura 15 se muestran los resultados de RC obtenidos con
los morteros fabricados a partir del cemento en el que se em-
plearon los aditivos mencionados a escala industrial, con todas
las dosifi caciones ensayadas, así como los resultados de RC del
Aditivo Ref. El caso concreto que se estudia en estas gráfi cas se
refi ere a la fabricación a escala industrial de un cemento CEM
II/A-M (V-L) 42,5 R, de modo que se pueda comprobar la equi-
paración de los resultados a nivel de planta piloto y a escala in-
dustrial.
Los resultados que se observan en la Figura 15 confi rman el
acierto en la formulación de los aditivos de la línea ADITOR® G
Figura 15. Desarrollo de RC de los cementos fabricados a escala industrial con los aditivos ADITOR® G.
0
10
20
30
40
50
60
0 5 10 15 20 25 30
RC
(M
Pa)
Tiempo (días)
Aditivo Ref. (700 ml/min)
AG/G-01 (700 ml/min)
AG/G-01 (850 ml/min)
AG/G-02 (700 ml/min)
AG/G-02 (950 ml/min)
0
10
20
30
40
50
60
1 2 7 28
RC
(M
Pa)
Tiempo (días)
Aditivo Ref. (700 ml/min)
AG/G-01 (700 ml/min)
AG/G-01 (850 ml/min)
AG/G-02 (700 ml/min)
AG/G-02 (950 ml/min)
Cemento
Revista Técnica CEMENTO HORMIGÓN • Nº 960 • ENERO-FEBRERO 2014 29
de Proquicesa con los principios activos empleados, puesto que
los resultados a escala industrial concuerdan con los obtenidos
en planta piloto. En concreto, los dos aditivos planteados, con
la misma dosifi cación empleada que con el Aditivo Ref., presen-
tan mayores resistencias a compresión, a todas las edades de
curado. Por tanto, además de suponer un ahorro en cuanto al
proceso de molienda debido a su elevado poder coadyuvante,
a nivel industrial y en comparación con un aditivo coadyuvante
de referencia en el sector, las RC a todas las edades aumentan
notablemente.
Por otro lado, el comportamiento del aditivo a escala industrial
demostró unas prestaciones muy similares a las mostradas a es-
cala de planta piloto. Este hecho pone de manifi esto la adecua-
Tabla 10. Resultados técnico-económicos de la aplicación industrial del ADITOR® G.
ADITIVO Aditivo Ref. ADITOR® AG/G-01 ADITOR® AG/G-02
COMPOSICIÓN DEL CEMENTO
Clínker (% peso) 79,0 73,8 73,5 77,1 75,2
Yeso (% peso) 5,0 8,0 8,3 6,0 6,8
Caliza (% peso) 3,0 6,2 6,2 4,9 6,0
Ceniza volante (% peso) 13,0 12,0 12,0 12,0 12,0
Dosifi cación aditivo (g/Tm) 475 475 650 490 580
Disminución CK (% peso) - 5 6 2 4
PARÁMETROS DE PRODUCCIÓN
Producción molino (Tm/h) 99,0 98,0 98,0 100,0 100,0
Consumo de potencia (kW) 3754 3799 3801 3854 3791
Consumo energético (kWh/Tm) 37,9 38,8 38,8 38,5 37,9
“Blaine” (cm2/g) 5174 5157 5212 5223 5184
Residuo 32μm (% peso) 5,9 6,0 5,3 5,8 5,5
Residuo 45μm (% peso) 1,4 1,4 1,5 1,6 1,5
RESISTENCIAS A COMPRESIÓN
1 día
RC (MPa) 10,7 11,8 11,8 12,6 12,2
ΔRC (MPa) - 1,1 1,1 1,9 1,5
% mejora - 10,3 10,3 17,8 14,0
2 días
RC (MPa) 19,3 21,0 21,8 22,1 22,0
ΔRC (MPa) - 1,7 2,5 2,8 2,7
% mejora - 8,8 13,0 14,5 14,0
7 días
RC (MPa) 30,4 36,1 33,8 35,4 34,0
ΔRC (MPa) - 5,7 3,4 5,0 3,6
% mejora - 18,8 11,2 16,4 11,8
28 días
RC (MPa) 39,8 45,5 43,3 48,1 48,0
ΔRC (MPa) - 5,7 3,5 8,3 8,2
% mejora - 14,3 8,8 20,9 20,6
FRAGUADO EN PASTAS DE CEMENTO
Agua de consistencia normal (% peso) 30,0 30,0 30,0 29,0 30,0
Fraguado inicial (min) 170 180 175 175 170
Fraguado fi nal (min) 215 230 225 225 220
Tiempo de fraguado (min) 45 50 50 50 50
COSTES DE FABRICACIÓN
Material (UM/Tm) 93,38 88,20 87,93 91,30 89,47
Energía (UM/Tm) 6,29 6,43 6,43 6,39 6,29
Aditivo (UM/Tm) 0,33 0,64 0,87 0,51 0,60
Coste total (UM/Tm) 100,00 95,27 95,24 98,20 96,36
AHORRO (UM/Tm) vs Aditivo Ref. - 4,73 4,76 1,80 3,64
Revista Técnica CEMENTO HORMIGÓN • Nº 960 • ENERO-FEBRERO 201430
Cem
ento
ción de las condiciones de análisis empleadas por Proquicesa
para este tipo de estudio. Desde un punto de vista cuantitativo,
la extrapolación de los resultados obtenidos en planta piloto fue
de prácticamente el 100%, siendo los datos obtenidos a escala
industrial muy similares.
Como estudio adicional, se llevó a cabo la estimación del be-
nefi cio económico potencial de los aditivos de la línea ADITOR®
G probados a escala industrial, en relación con la formulación
tradicional del aditivo de referencia. Los incrementos obtenidos
en cuanto RC y poder coadyuvante en el proceso de molienda
a escala de laboratorio fueron traducidos en la fabricación de
un cemento con una reducción del contenido en clínker (au-
mentando en la misma cantidad el porcentaje de yeso y caliza),
dando lugar a un cemento que mantuvo el desarrollo de RC en
las condiciones de producción de partida, y consiguiendo una
reducción de los costes de fabricación de cemento (aditivo +
material + energía) en relación al empleo del Aditivo Ref.
De esta forma, en la Tabla 10 se muestra un estudio comparativo de
parámetros técnicos y económicos de los aditivos ensayados frente
a Aditivo Ref. En la Tabla 10 también se muestra la estimación de los
costes de fabricación de cemento relacionados con el aditivo de
molienda en las condiciones experimentales industriales. Las par-
tidas en las que infl uyen las propiedades y prestaciones del aditivo
son: el coste del producto empleado, los costes relacionados con la
energía consumida en el proceso de fabricación y los costes asocia-
dos al material empleado en dicho proceso. Los valores económi-
cos indicados en la Tabla 10 se expresan como valores relativos, refe-
renciados a un coste total de cemento (material+energía+aditivo)
de 100 unidades monetarias por tonelada en las condiciones de
fabricación mediante el Aditivo Ref., y han sido obtenidos por Pro-
quicesa a partir de valores reales actuales.
A partir de los resultados obtenidos en la Tabla 10, se puede concluir
que manteniendo el régimen de producción de la planta industrial
en niveles constantes, los aditivos de la línea ADITOR® G presentan
valores de fi nura similares en comparación con el Aditivo Ref., lo que
permite comparar de forma más efi caz los valores de resistencia a
compresión. De este modo, los ensayos de resistencia arrojan valo-
res superiores a los obtenidos mediante la utilización del Aditivo Ref.,
presentando resultados satisfactorios en cuanto a las RC a todas las
edades de curado, pese a no ser su función principal. Se consiguie-
ron aumentos en las RC, respecto al Aditivo Ref., de hasta ~3 MPa a
edades iniciales y entre 3,5 y 8,3 MPa a edades fi nales. Este hecho se
traduce en que para certifi car el cemento del mismo modo que se
lleva a cabo actualmente, se podría llegar a una consigna de fi nura
menos exigente, reduciendo signifi cativamente el tiempo de mo-
lienda, lo que repercutiría notablemente en el coste energético. Así,
los aditivos de molienda ADITOR® G se posicionan justifi cadamente
como coadyuvantes de molienda reforzados con excelentes pres-
taciones, suponiendo importantes ahorros económicos. Además, a
escala industrial se ha estudiado también el efecto de los aditivos
objeto de estudio en el fraguado, pudiéndose observar los resul-
tados de estos ensayos en la Tabla 10. En la comparación de estos
resultados respecto a los obtenidos con el cemento fabricado aña-
diendo Aditivo Ref. se observa un ligero aumento en el tiempo de
fraguado, pero no es determinante debido a su pequeña diferencia.
Se puede deducir, por tanto, que los aditivos de la línea ADITOR®
G desarrollados por Proquicesa no perjudican en modo alguno al
tiempo de fraguado.
Por este motivo, a partir de los resultados obtenidos tanto en planta
piloto como a escala industrial, Proquicesa puede afi rmar que los
aditivos de la familia ADITOR® G, formulados a partir de polioles y
alcanolaminas, suponen importantes ventajas, tanto a nivel técnico
como en el ámbito económico, respecto a los aditivos coadyuvan-
tes de molienda tradicionales empleados en el sector.
4. Conclusiones
Tras la investigación realizada por parte del Departamento de
I+D+i de Proquicesa, los resultados mostrados concluyen que
el diseño de los aditivos coadyuvantes y/o fl uidifi cantes de mo-
lienda reforzados se ha llevado a cabo de forma idónea, obte-
niendo productos que han demostrado excelentes prestacio-
nes tanto a nivel de planta piloto como a escala industrial.
De todos los resultados expuestos anteriormente se pueden de-
ducir las conclusiones que se detallan a continuación:
• El procedimiento experimental llevado a cabo en este estu-
dio permitió determinar, de una manera fi able, las mejores
condiciones de formulación y dosifi cación de los aditivos
coadyuvantes, con la fi nalidad de obtener excelentes pres-
taciones en el proceso de molienda del cemento.
• La formulación de los aditivos probados fue diseñada ini-
cialmente para la mejora de la efi ciencia del proceso de
molienda, empleando principios activos con una fuerte ac-
ción coadyuvante. No obstante, algunas de estas especies
poseen propiedades mejoradoras de las RC del cemento,
que están fundamentalmente infl uenciadas por la dosifi -
cación empleada, las características del cemento fabricado
y la confi guración del sistema de molienda industrial. Los
resultados de la prueba industrial realizada con nuestros
productos demostraron la idónea combinación de dichas
variables para la fabricación del cemento.
• Los procedimientos y parámetros empleados en el se-
guimiento del control de calidad de los aditivos permite
asegurar que las prestaciones de los productos de la línea
ADITOR® G, en cuanto a comportamiento coadyuvante de
molienda, son las idóneas.
• A escala de planta piloto, los aditivos coadyuvantes de mo-
lienda reforzados de la línea ADITOR® G lograron alcanzar los
objetivos planteados en cuanto a mejora de la producción
de cemento, debido fundamentalmente a los principios ac-
tivos empleados en su formulación.
• El empleo de los aditivos de la familia ADITOR® G a nivel industrial
ha originado resultados plenamente satisfactorios, dando lugar a
una mejora de RC en caso de mantener constante el parámetro de
producción. En este caso, se obtuvieron aumentos de resistencias
Cemento
Revista Técnica CEMENTO HORMIGÓN • Nº 960 • ENERO-FEBRERO 2014 31
de hasta ~3 MPa a edades iniciales y entre 3,5 y 8,3 MPa a edades
fi nales de curado de los morteros elaborados a partir de los ce-
mentos obtenidos empleando los aditivos objeto de estudio con
respecto a los morteros fabricados utilizando el Aditivo Ref. De este
modo, se puede lograr un ahorro en cuanto al empleo de clínker en
la fabricación de cemento de hasta un 6%. Este factor supone una
disminución total de los costes totales (material+energía+aditivo)
de aproximadamente un 4,5%, valor que se traduce en un ahorro
real cercano a 2€/Tm de cemento fabricado.
Por tanto, según todo lo expuesto anteriormente se puede afi rmar
que la familia de aditivos coadyuvantes de molienda reforzados de la
línea ADITOR® G presenta excelentes prestaciones, posicionándose
como una buena alternativa a los aditivos de molienda tradicionales
debido a la mejora de las variables de estudio propias de una planta
cementera, originando importantes ahorros económicos.
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