INSTITUTO POLITCNICO NACIONALLA TCNICA AL SERVICIO DE LA PATRIAESCUELA SUPERIOR DE INGENIERA MECNICA Y ELCTRICAUNIDAD ZACATENCOING. EN CONTROL Y AUTOMATIZACIN

INSTRUMENTOS ANALTICOS DE MEDICIN.

TEMA:

INSTRUMENTOS ANALTICOS EN LA INDUSTRIA CEMENTERA.

ALUMNOS:

CLAUDIO AVILES ALEJANDRO.DE JESUS PAREDES DANIELHERNNDEZ ORTEGA MARCIAL FRANCISCO.RANGEL MEDRANO ALFONSO.

PROFESORA.

M. EN C. NELLY MARIANA BAENA LOPEZ

GRUPO:

7AV1.

FECHA DE ENTREGA: 19 DE MAYO DEL 2014.NDICE.

BREVE HISTORIA DE LA INDUSTRIA CEMENTERA EN MXICO.3TIPOS DE CEMENTOS.6PRODUCTO SELECCIONADO.7PROCESO DE FABRICACIN DEL CEMENTO CEM I.71).-MATERIA PRIMA:92).-DOSIFICACIN Y MOLIENDA DE LA HARINA O CRUDO.103).- HOMOGENIZACIN DE LA HARINA O CRUDO.104).-PRE-CALCINACIN (DES CARBONATACIN) Y CALCINACIN (CLINKERIZACIN).115).-ENFRIAMIENTO DEL CLINKER.116).-MOLIENDA DEL CEMENTO.117).-ALMACENAMIENTO, EMPAQUE Y DESPACHO.12VARIABLES ANALTICAS.12IDENTIFICACION DE VARIABLES ANALTICAS.121).- VISCOSIDAD.122).-DENSIDAD.133).- TURBIDEZ.134).- CONDUCTIVIDAD ELCTRICA Y TRMICA.135).- OXIGENO DISUELTO.146).- pH.147).- CONCENTRACIN QUMICA.14INSTRUMENTOS SELECCIONADOS.151).-DENSIDAD.152).-CONDUCTIVIDAD TRMICA Y ELCTRICA.19CONCLUSIONES.23BIBLIOGRAFA.24ANEXOS.25

INDUSTRIA CEMENTERA.BREVE HISTORIA DE LA INDUSTRIA CEMENTERA EN MXICO.

El uso de materiales de cementacin es muy antiguo; los egipcios utilizaban yeso calcinado impuro, los griegos y los romanos empleaban al principio caliza calcinada. Posteriormente, se hicieron mezclas de cal con agua, arena y piedra triturada o ladrillo y tejas quebradas; este fue el primer concreto de la historia.

En 1900, el cemento se emplea en nuestro pas como materia prima para la fabricacin de mosaicos y slo como mortero, para tapar goteras en techos de bvedas catalana, de madera o tejamanil. Este material no se produca en Mxico y haba que importarlo de Europa; en aquellas pocas se hicieron los primeros intentos para producir cemento utilizando hornos verticales. El primero de ellos en Santiago Tlatelolco y otro en Dubln, Hidalgo; sin embargo ambos intentos no dieron buenos resultados.

Poco tiempo despus se establecieron en nuestro pas las 3 primeras fbricas de cemento; la de Hidalgo en Nuevo Len; Cruz Azul en Jasso y tolteca, ambas en el estado de Hidalgo. En aquella poca, se construyeron en Mxico las primeras grandes obras de concreto. En la capital, se hicieron trabajos para el aprovisionamiento de agua como el acueducto de Xochimilco, los Tanques de Dolores y el edificio de bombas en la colonia Condesa.

En 1911, se consuman al ao 75,000 toneladas de cemento en el pas; tal demanda se vino abajo durante la Revolucin. Despus de 1920, restablecida la paz, las tres empresas existentes en el pas haban reanudado sus operaciones y normalizando sus actividades; se crearon entonces las compaas Cementos Landa y Cementos Monterrey.

En 1928, se fund la compaa Mexicana de Cemento Portland Apasco S.A., la primera planta de esta empresa inici sus actividades en 1936 con un horno que tena la capacidad para 100 toneladas diarias. Para 1946 haba en Mxico 6 empresas dedicadas a la fabricacin de cemento; tres en el estado de Hidalgo, una en Monterrey, una en Puebla y la de Apaxco Estado de Mxico.

En el ao 1951, con un equipo capaz de manufacturar 2200,000 toneladas, la industria nacional solo logr producir 1500,000 toneladas. Esta gran diferencia se debi en parte a contingencias de ndole tcnica y a la escasez de energa elctrica, combustible y materias primas.

Adems de lo anterior, la industria del cemento enfrent el problema de que sus equipos, as como la mayora de sus repuestos, tardaban mucho en conseguirse y se cotizaban a precios muy altos. Con la devaluacin del peso frente al dlar y la prdida que ste a su vez ha sufrido en su poder adquisitivo los costos de equipos y refacciones han aumentado de manera importante.

La produccin del cemento es una de las manufacturas ms mecanizadas que existen y por lo tanto, una de las que demandan ms dinero para que se realice en condiciones de competencia, no tan solo con unidades del mismo ramo, sino tambin con el nmero de substitutos que tiene el cemento.

No obstante, aqu tenemos una industria de la que Mxico se puede enorgullecer, una industria que a lo largo de ms de 50 aos, ofrece al pas una gran diversidad de cementos de buena calidad, a una industria que siempre ha colaborado abiertamente al, con sus clientes, con sus proveedores y con la sociedad en general.

La industria mexicana del cemento es una de las industrias ms destacadas a escala mundial:

En exportacin Mxico ocupa el 6 lugar. En consumo interno ocupa el 10 lugar. Ocupa el 13 en produccin. En consumo per cpita ocupa el 14 lugar.

Esta industria en nuestro pas es uno de los motores de la economa:

Genera ms de 8,000 empleos directos. Genera empleos en otras ramas de la economa, transporte, energa, construccin, etc. Su valor de reposicin se estima en ms de 4,300 millones de dlares.

Actualmente est conformado por 4 importantes grupos cementeros (ver tabla 1), con un total de 30 plantas a lo largo de todo el pas y con una capacidad instalada total de 41.5 millones de toneladas de cementoGRUPODESCRIPCINMARCAS MS IMPORTANTES.

CEMEXEs el de mayor participacin en Mxico y el tercero en el hbito mundial.

Cuenta con: 18 plantas cementeras. 76 plantas concreteras.En sus marcas ms importantes son:Tolteca, Monterrey, Anhuac, Maya, Campana, Guadalajara, Atlante, Hidalgo, Centenario, California.En concretos sus marcas ms importantes son: Carsa. Concretos Monterrey. Copresa.

APASCOEl segundo ms importante dentro de la industria con participacin del lder mundial Holcim.Cuenta con: 6 Plantas cementeras. 70 Plantas concreteras en promedio, de acuerdo a las necesidades del mercado.En cementos solo se maneja una identidad con la marca Apasco.

CRUZ

AZULOcupa el tercer lugar en el mbito nacional, debido a la ubicacin de sus plantas, su participacin es primordialmente en la regin centro.Cuenta con: 2 Plantas cementeras. 6 Plantas concreteras.En cementos y concretos se maneja una sola identidad con la marca Cruz Azul.

MOCTEZUMACuenta con: 2 Plantas cementeras.Se maneja una identidad con la marca Moctezuma.

Tabla 1.- Grupos cementeros en Mxico.

TIPOS DE CEMENTOS.

El cemento se clasifica en tipos y subtipos como se muestra en la siguiente tabla:

Tipo de CementoSubtipoDenominacin.Designacin.

CEM ISin subtipoCemento Portland.CEM I

CEM IIABCemento Portland con escoria de horno alto.CEN II/A-SCEM II/B-S

Slo ACemento Portland con humo slice.CEM II/A-D

ABCemento Portland con puzolana natural.CEM II/A-PCEM II/B-P

ABCemento Portland con puzolana natura calcinada.CEM II/A-QCEM II/B-Q

ABCemento Portland con ceniza volante silcea.CEM II/A-VCEM II/B-V

ABCemento Portland con ceniza volante calcrea.CEM II/A-WCEM II/B-W

ABCemento Portland con esquisto calcinado.CEM II/A-TCEM II/B-T

ABCemento Portland con caliza L.CEM II/A-LCEM II/B-L

ABCemento Portland con caliza LL.CEM II/A-LLCEM II/B-LL

ABCemento Portland con todas las adiciones.CEM II/A-MCEM II/B-M

CEM IIIABCCemento con escoria de horno alto.CEM III/ACEM III/BCEM III/C

CEM IVABCemento puzolnico con humo de slice, puzolana natural, puzolana natural calcinada, ceniza volante silcea, ceniza volante calcrea.CEM IV/ACEM IV/B

CEM VABCemento compuesto con escoria de horno alto, puzolana natural, puzolana natural calcinada, ceniza volante silcea.CEM V/ACEM V/B

Tabla 2.- Tipos de Cementos. PRODUCTO SELECCIONADO.

El producto seleccionado para ste proyecto de investigacin fue el cemento tipo CEM I o cemento Portland, debido a que es el cemento ms comnmente fabricado por las cementeras, ya que es para usos generales de construccin ya sea de edificios o casas habitacionales que no requieran especificaciones especiales tanto como la temperatura de fraguado entre otras.

PROCESO DE FABRICACIN DEL CEMENTO CEM I.

La fabricacin del cemento CEM I conlleva una serie de procesos desde la extraccin de la materia prima hasta el producto terminado, tal como se muestra en el diagrama 1.

Diagrama 1._ Proceso de fabricacin del cemento.

La fabricacin est dividida en 7 procesos (ver diagrama 2) cada una con vital importancia para obtener un buen producto terminado.

Diagrama 2.- Proceso de fabricacin del Clinker.1).-MATERIA PRIMA:

El proceso de fabricacin del cemento comienza con la obtencin de las materias primas necesarias para conseguir la composicin deseada de xidos metlicos para la produccin de clnker.

Caliza.

Es un carbonato de calcio (CaCO3), siendo las formas ms puras de la caliza el espato calizo (Calcita). Contiene alrededor del 85-98% CaCO3 e impurezas de arcilla y slice.

Arcilla.

Est constituida por agregados de silicatos de aluminio hidratado, procedente de la descomposicin de minerales de aluminio. Se utilizan para corregir el SiO2 y Al2O3. Otros materiales correctores como: Bauxita, Caoln, Marga, Areniscas.

Mineral de Hierro.

Mineral arcilloso que contienen agregados de xido de hierro (45 - 70% Fe2O3). Se utiliza como material corrector de Fe2O3.

Preparacin de la materia prima.

El material extrado se reduce de tamao por impacto y/ opresin hasta obtener la granulometra apropiada para el proceso (Tamao mximo 1 a 2 pulgadas).

Las materias primas se mezclan por separado; para garantizar la uniformidad de cada una de ellas y minimizar la variabilidad en su composicin qumica. Las materias primas se almacenan y luego se transportan por separado a las tolvas, para ser dosificadas en los diferentes procesos.

2).-DOSIFICACIN Y MOLIENDA DE LA HARINA O CRUDO.

Figura 1.-Dosificadores.

Dosificacin.

Se realiza un diseo de mezcla (harina) para encontrar la dosificacin de las materias primas que proporcionen la composicin deseada de la harina para el cemento que se est manufacturando. El diseo de crudo permite el manejo de los recursos y as garantizar mayor vida til de los materiales en las minas.

La composicin qumica de la harina es: CaO: 42 %-44% SiO2: 12%-14% Al2O3: 3% -5% Fe2O3: 2%-3%

Figura 2.- Molino Vertical

Molienda.

El material dosificado de las tolvas es transportado al molino vertical (figura 2), donde el material se muele mediante la presin que ejercen cinco rodillos sobre una mesa giratoria hasta pulverizarlo. El material se obtiene con un retenido en Tamiz 170 (90) de10-12%.

3).- HOMOGENIZACIN DE LA HARINA O CRUDO.

Homogenizacin.

El material molido es transportado al filtro de mangas mediante la succin de gases calientes provenientes del horno, en donde se separa el material del aire y transportado al silo de homogenizacin.En el silo se homogeniza la harina, mediante un sistema de fluidificacin que permite el continuo movimiento de la harina, garantizando una mayor uniformidad en su composicin qumica y as proporcionarle al horno una harina de mayor calidad.

4).-PRE-CALCINACIN (DES CARBONATACIN) Y CALCINACIN (CLINKERIZACIN).

Figura 3.- Torre pre-calentador

El material molido y homogenizado se transporta a un sistema de torre pre-calentador (figura 3) de 5 etapas con el fin de llevar la harina a una temperatura de 870C para alimentar el horno, este proceso se da por flujos en contracorriente (Ascendente: los gases calientes del horno y descendentes: La harina), luego esta ingresa al horno rotatorio en el cual alcanza una temperatura de 1450C que permite la transformacin de la harina en Clinker.

Figura 4.- Enfriador Rotatorio.

5).-ENFRIAMIENTO DEL CLINKER.

El material a la salida del horno se recibe en un enfriador rotatorio (figura 4), un cilindro con elementos levantadores para exponer el material a una corriente de aire que enfra el Clinker hasta una temperatura de 120C; Esta corriente de aire se conoce como aire secundario.

6).-MOLIENDA DEL CEMENTO.

El cemento Portland I se obtiene de la molienda del Clinker y yeso; al salir de los hornos el Clinker debe tener la siguiente composicin qumica: CaO: 62-66%. SiO2: 20-22%. Al2O3: 5-7%. Fe2O3: 3-4%.

De no estar dentro de estos rangos, se le agregan componentes adicionales de tal manera que se alcancen los estndares de calidad deseados; de cumplir estas condiciones se procede a moler el Clinker, el yeso y las adiciones con dosificaciones de acuerdo a normas, y se determina la finura del cemento (retenido del 8 al 16% en Tamiz325 (45m)). En el proceso de molienda de cemento el material es seleccionado a travs de un clasificador de partculas que separan las gruesas retornndolas al molino y las partculas finas se transportan al silo de almacenamiento.

7).-ALMACENAMIENTO, EMPAQUE Y DESPACHO.

Despus de la molienda, el cemento se almacena en silos posteriormente se empaca en sacos de 50Kg. El proceso de empaque se realiza mediante un empacado manual.Se programa y se ordena el cargue de cemento de acuerdo a los pedidos del cliente.

VARIABLES ANALTICAS.

Las variables analticas presentes durante el proceso son el anlisis de elementos o componentes de las mezclas, que son monitoreados mediante difraccin de rayos x o rayos gamma, al igual de los gases presentes en las chimeneas para cuestiones ambientales, pero para este caso, las variables analticas buscadas se presentan, en su mayora, en los laboratorios de gestin de calidad una vez terminada la produccin, y una minora en produccin. Donde se somete el cemento a varias pruebas de densidad, debido a que la produccin del cemento ya es mecanizada (no ha presentado variantes a lo largo de los aos) se tiene casi por seguro que los resultados sern satisfactorios. Se analiza la densidad del cemento en polvo y ya fraguado.

IDENTIFICACION DE VARIABLES ANALTICAS.

1).- VISCOSIDAD.

La viscosidad no es un factor importante en la fabricacin del Clinker, ya que en la nica parte del proceso de produccin donde se necesita que ste tenga consistencia pastosa es en la homogenizacin por va hmeda, en este proceso la viscosidad no es tan necesaria ya que nada ms se utiliza el agua para poder mezclar los componentes, que posteriormente pasa a los hornos para evaporar los lquidos y sellar y los componentes qumicos presentes.

2).-DENSIDAD.

La densidad del cemento es muy importante para determinar la calidad de la misma, se analizan tanto la densidad del cemento como la del hormign en un laboratorio para determinar si el producto terminado es de calidad y si cumple las normas establecidas.

Para el anlisis de la densidad del cemento en polvo se utiliza ya sea una balanza analtica, la norma indica usar cualquier liquido cuya densidad sea menor a 1[gr/cm3], por ejemplo bencina, esencia de frementina, o kerosene, sta ltima la ms usada, o por otro lado, se realiza la medicin por medio de Frasco volumtrico de Le Chatelier, cuyo proceso es un poco ms laborioso pero ste es el ms empleado para la medicin de la densidad, ya que es el mtodo recomendado por las normas oficiales.

Para el anlisis de la densidad de hormign, se puede hacer mediante varios mtodos, las 2 ms utilizadas es midiendo con unas compresas hidrulicas la resistencia a la compresin de cubos de 10cm de cada lado, se aplica una fuerza y se mide el peso mximo soportado, la resistencia es proporcional a la densidad, o la otra es mediante un analizador de hormign, siendo sta la ms comn, ya que no se requieren aparatos hidrulicos costosos y se realizan las mediciones de una manera ms limpia.

3).- TURBIDEZ.

La turbidez no es un factor importante en la produccin del cemento, ni en el clinker miso ni en el agua utilizada (homogenizacin por va hmeda) ya que para el agua utilizada se censan otras propiedades del agua, como conductividad elctrica o pH, para determinar la cantidad de minerales presentes en ella.

4).- CONDUCTIVIDAD ELCTRICA Y TRMICA.

La conductividad elctrica y trmica en el hormign son importantes para una construccin, la conductividad elctrica se utiliza para determinar la calidad del fraguado del hormign o la cantidad de burbujas de aire atrapadas en ella (porosidad) y agua presente, ya que al haber mayor resistencia elctrica, menos poroso el hormign, por lo tanto mar resistente, aunque tambin la resistencia se obtiene midiendo la densidad del hormign, por lo que sta variable analtica se necesita, casi en su exclusividad, para la seguridad ante descargas elctricas, permitiendo que sta fluya a tierra.

Otro factor importante es la medicin de la conductividad en el agua utilizada para la homogenizacin del clinker (por va hmeda), ya que al medir la conductividad se puede determinar la cantidad de sales presentes en el agua, ya que se necesita la menor cantidad posible en sta para evitar corrosin en tuberas y para la calidad del producto terminado, ya que se necesitan ndices bajos de sodio para evitar corrosin en las varillas en las columnas, techos, etc.

La conductividad trmica es de igualmente indispensable para determinar la calidad del cemento o para la toma de decisiones por medio del consumidor segn sus necesidades, si necesita una mayor o una menor conductividad trmica.

5).- OXIGENO DISUELTO.

El oxgeno disuelto no es una variable analtica a considerar importante, ya que les interesa ms medir la cantidad de sales presentes en el agua y en el clinker que el oxgeno disuelto para evitar corrosiones, ya que sta no influye en la calidad de producto terminado, ya que es lo necesario es absorbida en la reaccin qumica en los hornos, y el exceso se evapora.

6).- pH.

La medicin del pH en el proceso de fabricacin del clinker no es importante, anteriormente se sola medir el pH del agua con que se alimentaba el homogenizador (va hmeda) para determinar la cantidad de sales presentes en ella, pero ste proceso depende tambin de la temperatura del agua, por lo que actualmente se obtiene midiendo la conductividad.

7).- CONCENTRACIN QUMICA.

La concentracin qumica es muy indispensable desde el inicio de la fabricacin del Clinker, ya que se necesita saber primeramente la concentracin qumica de las materias primas para determinar la calidad de ella, de no cumplir con ciertas concentraciones, de debe agregar el faltante, tratando de cumplir con las cantidades necesarias; al igual se mide la concentracin qumica del cemento terminado en el laboratorio para determinar la calidad del producto terminado.Existen diferentes mtodos para la determinacin de la composicin qumica, una de ellas es el espectrofotmetro UV-VIS y el espectrofotmetro nuclear.En la industria cementera se pueden utilizar cualquiera de ambos tipos de espectrofotmetro, pero para fines econmicos, se utiliza con ms frecuencia el tipo UV-VIS, aunque el de tipo nuclear presenta un rango ms amplio adems de una larga vida media del semiconductor emisora de luz.

INSTRUMENTOS SELECCIONADOS.

1).-DENSIDAD.

Densidad del cemento en polvo.

Figura 5.- Frasco Volumtrico de Le Chatelier.

Para la medicin de la densidad del polvo, se seleccion el Frasco volumtrico de Le Chatelier (figura 5), aunque es ms laboriosa la obtencin de la densidad, es la recomendada por normas oficiales, ya que los Frasco volumtrico de Le Chatelier estn calibrados segn el tipo de cemento.

Funcionamiento:Se llena el frasco con cualquiera de los lquidos especificados (bencina, esencia de frementina, o kerosene) hasta un punto en la parte baja del cuello entre las marcas 0 cm3 y 1 cm. Si es necesario, se debe secar el interior del frasco sobre el nivel del lquido despus de llenarlo. Registrar la primera lectura despus de sumergir el frasco en un bao de agua a una temperatura constante (temperatura inicial).

El cemento, previamente pesado se introduce en pequeos incrementos a la misma temperatura que el lquido, evitando salpicaduras, observar que el cemento no se adhiera al interior del frasco sobre el lquido. Un aparato vibrador puede ser utilizado para acelerar la introduccin del cemento dentro del frasco y para prevenir que el cemento se atasque en el cuello.

Despus de que todo el cemento ha sido introducido, colocar el tapn en el frasco, rodarlo en posicin inclinada (45), o suavemente girarlo en crculos horizontales, de manera de liberar el aire hasta que ya no suban burbujas a la superficie del lquido.

Si ha sido aadida una cantidad adecuada de cemento, el nivel del lquido estar en su posicin final en algn punto de las graduaciones en la parte superior del cuello. Registrar la lectura final despus de que el frasco ha sido sumergido en el bao de agua.

El bao de agua debe mantenerse a temperatura constante por perodos de tiempo suficientes, con el fin de evitar variaciones de temperatura en el frasco mayores a 0,2C entre las lecturas inicial y final.

La diferencia entre las lecturas inicial y final representa el volumen del lquido desplazado por la masa del cemento utilizado en el ensayo. Calcular la densidad del cemento, , de la siguiente manera.

Ventajas: Arroja resultados precisos. Instrumento relativamente Econmica y fcil de conseguir. Aguanta altas temperaturas.

Desventajas: No apto para todo tipo de cemento, se necesitan diferentes para cada tipo. No resistentes a cadas. Procedimiento de utilizacin laboriosa y tardada. La precisin vara segn la percepcin del operador.

Densidad del Hormign.

Figura 6.- Durmetro.

Para calcular la densidad del hormign, se eligi el durmetro de mano en forma de martillo, ya que no es necesaria llevar la muestra al laboratorio, si no se puede hacer en cualquier lado (figura 6).

Funcionamiento:

El durmetro en forma de martillo para comprobar el hormign se basa en el principio de medicin de Schmidt. El durmetro de sencillo manejo se utiliza fundamentalmente en el sector de la construccin, adems de otros sectores industriales (comprobacin de la dureza Wickel de la mercanca en rollos). La comprobacin se realiza siempre bajo una misma energa de prueba de 2207 J.

La energa cintica de rebote inicial viene dada en el durmetro como una medida de la dureza del hormign, de la presin sobre la superficie o de la resistencia a la presin (kg/cm o su conversin a N/mm). La calidad del hormign se valora principalmente en base a su resistencia a la presin, ya que es un valor orientativo para comprobar la capacidad de carga y la durabilidad de las construcciones de hormign.

La resistencia a la presin se representa con una serie cifras y letras. Por ejemplo: B 25 quiere decir que se trata de un hormign normal con una resistencia a la presin de 25 N/mm. Existen diferentes valores intermedios hasta llegar a la clase superior de resistencia B 55. Con nuestro durmetro podr clasificar el hormign de manera sencilla, rpida y precisa. El durmetro se entrega calibrado de fbrica, pero se puede solicitar un certificado de calibracin ISO opcional.

Especificaciones:

Rangos de medicin 100 ... 600 kg/cm (~ 9,81- 58,9 N/mm)

Precisin. 18 kg/cm (~ 1,8 N/mm)

Energa percutora. 2207 J

Indicador de medicin en la escala frontal. 0 ... 100 (sin dimensiones)

Escala para la resistencia a la presin en la parte posterior.para convertir los valores del indicador sin dimensiones a kg/cm (con introduccin del ngulo)

Tabla correctora de los valores de medicin.En las instrucciones de uso

Espesor mximo del hormign (del material). 70 cm

Dimensiones. dimetro de 66 x 280 mm

Peso. 1 kg

Ventajas.

Fcil de utilizar. Compacto y fcil de transportar. Resistente a golpes y cadas. Resultados precisos y al momento. Ideal para todo tipo de hormign.

Desventajas.

Su precisin cambia segn las condiciones de temperatura. Su precisin depende del correcto uso del operador. Certificaciones no incluidas en el medidor, por lo que al requerirlas, tiene un costo adicional. Requiere de lubricacin constante del vstago.

2).-CONDUCTIVIDAD TRMICA Y ELCTRICA.

Para la conductividad elctrica en el agua (si es por va hmeda), es necesario un instrumento en lnea para el monitoreo constante, por lo que se requiere un sensor de conductividad de 2 o 4 electrodos necesarios para aguantar condiciones extremas de trabajo.

Conductividad del agua.

Figura 7.- Sensor de Conductividad.

La conductividad de un electrolito se determina con una resistencia electroqumica. En su configuracin ms simple, la celda de medicin utiliza dos electrodos a los que se les aplica un voltaje alternante. Se mide, entonces, la corriente elctrica que es directamente proporcional a los iones libres en el electrolito. El instrumento electrnico calcula la conductividad de la solucin tomando en consideracin la constante absoluta de la celda del sensor.

Especificaciones:

Ventajas.

Muy preciso. Fcil de desmontar y reemplazar.

Desventajas. Instrumento relativamente costoso. Requiere mantenimiento constante. Requiere modificaciones en tubera para su montaje.

Conductividad elctrica del Hormign.

Figura 8.- Funcionamiento del Sensor de Conductividad de 4 electrodos para el hormign..

Se aplica una corriente a dos sondas exteriores y se mide la diferencia de potencial entre las dos sondas interiores. La corriente es transportada por iones en el lquido en los poros. La resistividad calculada depende de la distancia entre las sondas. Resistividad = 2aV/l [kcm].Dnde: es la Resistividad. a es el rea. V es la tensin medida. I corriente aplicada.

Especificaciones:

Rango 0.1 aprox. 1000 kcm (en dependencia de la distancia entre sondas). Resolucin (corriente nominal de 200A): 0.2 kcm o 1% (lo que sea ms grande). Resolucin (corriente nominal de 50A): 0.3 kcm o 2% (lo que sea ms grande). Resolucin (corriente nominal < 50A): 2 kcm o 5% (lo que sea ms grande). Frecuencia 40 Hz. Memoria No voltil, aprox. 500 valores medidos. Fuente de alimentacin Autonoma de >50 horas. Conexin de cargador USB tipo B (5 V, 100 mA). Dimensiones 197 x 53 x 69.7 mm (7.8 x 2.1 x 2.7). Peso 318 g (11.2 oz). Temperatura de servicio De 0 a 50C (de 32 a 122F). Temperatura de almacenamiento De -10 a 70C (de 14 a 158F).

Conductividad trmica del Hormign.

Figura 9.- Medidor de Conductividad trmica

El TCi de C-Therm est basado en la tcnica modificada de fuente plana transitoria Utiliza un sensor de reflectancia del calor de un solo lado, interfacial, que aplica una fuente de calor constante y momentnea a la muestra. Tanto la conductividad como la efusividad trmica son medidas de manera directa y rpida, brindando un panorama general detallado de las caractersticas trmicas de la muestra del material.

La muestra del material puede ser slida, liquida, en pasta o en polvo. Una corriente conocida es aplicada al elemento calefactor del sensor proporcionando una pequea cantidad de calor.

El calor producido da como resultado un incremento de la temperatura en la interface entre el sensor y la muestra tpicamente menos de 2C. Este incremento en la temperatura de la interface induce un cambio en la cada del voltaje del elemento sensor. El grado de incremento en el voltaje del sensor se utiliza para determinar las propiedades termo-fsicas de la muestra del material.

Especificaciones Preparacin de la muestra: No se requiere. Tiempo de prueba: de 2 a 5 segundos. Rango k(W/mK)= 0-100. Rango de temperatura (C)= -50C-200C. Configuracin de la muestra.Mnimo: 17mm de dimetro.Mximo: Ilimitado. Ideal para: Slidos, lquidos, Polvos y pastas.

CONCLUSIONES.

La fabricacin del cemento es un proceso muy complejo que requiere una exactitud de elementos qumicos para producir un producto de calidad y que cumplan con las normas mexicanas.Actualmente existen 2 tipos de procesos en la fabricacin del cemento, ambas con el mismo principio, nicamente se diferencian por el tipo de homogenizacin de la materia prima, uno es por la va seca y otro por la va hmeda, la primera es la ms utilizada actualmente, debido a que se ha demostrado que la homogenizacin de la va seca no se requiere agua ni maquinaria de alto consumo para llevar a cabo el proceso, solo se necesita un generador de aire caliente a alta presin para que la materia prima, que est en forma de polvo, circule constantemente dentro de los recipientes o contenedores para que se realizar una mezcla ms eficiente, en la va hmeda se necesita verter la materia prima dentro de grandes contenedores, verter agua y producir movimiento rotatorio con mquinas de alta potencia, ste adems de ser ms tardado, se requiere de un consumo basto de energa elctrica, gastos ms elevados de mantenimiento, y adems, instrumentos adicionales para determinar la calidad del agua con que se alimentarn los homogenizadores.Al realizar la investigacin para llevar a cabo la identificacin de las variables analticas, encontramos que la gran mayora de ellas se necesitan casi en su exclusividad, en los laboratorios de gestin de calidad, ya que el proceso de produccin del cemento est mecanizado y se ha utilizado durante muchos aos, sin grandes cambios importantes, por lo que si se siguen al pie de la letra y se utiliza materia prima de caractersticas estndares, se est, casi por seguro, que se obtendr un producto terminado con caractersticas deseadas y casi idnticas de un lote a otro.

BIBLIOGRAFA.

Lea, F.M., LA QUMICA DEL CEMENTO Y CONCRETO. 3. Ed. Chemical Publishing Co., inc., USA 1998.

Q.I. Jorge A. Cabriales Garca. Anlisis Qumico del Cemento por Fluorecencia de Rayos-x. Tesis para obtener el grado de maestra en Qumica aplicada. Universidad Autnoma de Nuevo Len.

Ingeniera Qumica (revista) Febrero de 1998: Neumticos usados como fuente energtica en la fabricacin de cemento (va hmeda).

Ingeniera Qumica (Revista)Febrero de 1999: Molienda de clnker, escoria y aditivos con molinos verticales.

Proyecto: Produccin de Cemento el Bolivia. Sociedad Boliviana de Cemento SOBOCE. 2012.

ANEXOS.

Catlogos de los instrumentos seleccionados para la medicin de las variables analticas.

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