GtratterizadónLUZ ELENA SANTAELLA VALENCIA Ph.D. <1<

física,Químicayd

Resumen

~ineralógicadelas

CenizasVolantes

E ste artículo se realiza con base en la docu-mentación existente sobre las cenizas vo-

lantes en España, con el fin de contribuir a unmayor conocimiento sobre su procedencia, clasi-ficación y usos, además de su caracterización físi-ca, química y mineralógica, actividad y radioacti-vidad de las mismas.

'Ing. Civil. Coordinadora línea de Investigación en concreto. Facultad de Ingeniería.UniversidadMilitar"NuevaGranada".

T

INTRODUCCiÓN

L a producción de energía eléctrica se puedeobtener de varias formas. Las más utiliza-das en el mundo son: la combustión del carbónen centrales térmicas, la utilización de la energíapotencial de los embalses de agua en las hidro-eléctricas y los procesos de fisión nuclear en lascentrales nucleares. Lasdos primeras energías sonlas más utilizadas en Colombia, siendo las centra-les térmicas las que producen el 50%del residuodenominado "cenizas volantes", que es necesarioevacuar en el menor tiempo.

La aplicación más importante de las cenizas vo-lantes es como adición al cemento para la elabo-ración de mezclas de morteros y concretos, quepresenta las siguientes ventajas:

. Ahorro de cemento en las mezclas de morte-ros y concreto.

. Mayor docilidad de las mezclas debido a laforma esférica de las cenizas.

. Disminución de la segregación.

. Disminución del calor de hidratación en es-tructuras de concreto masivo.

. Aumento de la impermeabilidad y durabilidadde la obra.

. Aumento de la resistencia a compresión a lar-go plazo.

. Resistencia a los ciclos hielo-deshielo.

También se usan en la fabricación de productoscerámicos, bloques, materiales refractarios, ladri-llos aislantes" materiales abrasivos, estabilizaciónde suelos para bases y subbases de pavimentos,estabilización de explosivos y en la recuperaciónde metales valiosos.

48

"

1. PROCEDENCIA DE LAS CENIZAS

VOLANTES

Los carbones que se queman en las centrales tér-micas, y que son las principales fuentes produc-toras de cenizas volantes, contienen una canti-dad variable de materia no carbonosa (cenizas),que puede ir desde un 5 hasta más de un 50%.Cuando el carbón se muele finamente, al efectuarla combustión la mayor parte de los residuos sedesprenden y quedan en suspensión en los hu-mos de combustión en forma de partículas fundi-das, las cuales se solidifican en zonas de tempe-ratura relativamente baja; estas partículas sólidasson las que se conocen como cenizas volantes,mientras que las partículas más gruesas y pesa-das, se depositan en el cenicero, constituyendolas cenizas de hogar o escorias, cuyo tamaño essuperior al de las cenizas volantes.(A3)Lacombus-tión del carbón pulverizado en las centrales tér-micas puede realizarse siguiendo tres procedi-mientos (Al):

. Centrales térmicas de alta temperatura: lacombustión del carbón se realiza a tempera-turas de 1500 a 1700 0c. Entre el 85 y el 90%de las cenizas volantes producidas funden ycaen a un baño de agua, donde se apagan conrapidez y son partículas sólidas, en su mayorparte vítreas. Solamente una pequeña canti-dad de granos finos va a los precipitadoreselectrostáticos en forma de cenizas volantes

con un contenido bajo de inquemados.

. Centrales térmicas de combustión seca: la

temperatura de combustión del carbón estáentre 1110y 14000c. Aproximadamenteel90% de las cenizas recolectadas está consti-

tuido por partículas muy finas que permane-cen en los precipitadores electrostáticos. De-bido a que la temperatura no disminuye a granvelocidad, el porcentaje de partículas vítreasno resulta muy elevado.

FACULTAD DE INGENIERíA

. Centralesla temper.inferior a 1cenizas reun porcennas. Estascomo verd

Las cenizas oson las cenizamentos.

2. DEFIN

Según la definceniza volantede fina divisiócarbón pulvertérmicas, queceso y recupePara la citadano es aplicabldensados de tiprocesos indu

3. Usos

La ceniza vola

da para la fabboración de h

niza volante ptes: a) adiciónla mezcladora;elemento sustfracciones fina:deficitarios enmentos 1/,I/-C,lida conjunta

UNIVfRSIDADMILITA

CENIZAS

iS centrales tér-

fuentes produc-~nen una canti-

mosa (cenizas),nás de un 50%.~nte,al efectuarlos residuos sesión en los hu-)artículas fundi-

onas de tempe-irtículas sólidas~nizasvolantes,

gruesas y pesa-, constituyendo:uyo tamaño es..(A3)Lacombus-IScentrales tér-

o tres procedi-

emperatura: lalliza a tempera-e el 85 y el 90%Jcidas funden ye se apagan conas, en su mayorpequeña canti-precipitado res

:enizas volantes

luemados.

ustión seca: ladel carbón está~imadamente eldas está consti-

.s que permane-:trostáticos. De-

lisminuye a granartículas vítreas

CUlTAD DE INGENIERíA

. Centrales térmicas de lecho fluidificado:la temperatura de combustión del carbón esinferior a los 900°C, y no presenta fusión. Lascenizas resultantes tienen forma irregular yun porcentaje muy alto de partículas cristali-nas. Estas cenizas no pueden considerarsecomo verdaderas cenizas volantes.

Lascenizas obtenidas en los dos primeros casosson las cenizas comúnmente utilizadas en los ce-mentos.

2. DEFINICIÓN

Segúnla definición de la norma UNE83-415, "lacenizavolante es el producto sólido y en estadode fina división procedente de la combustión decarbón pulverizado en los hogares de centralestérmicas,que es arrastrado por los gases del pro-cesoy recuperado de los mismos, en los filtros".Para la citada norma, el término ceniza volanteno es aplicable a los productos separados o con-densados de flujos de gases procedentes de otrosprocesos industriales.

3. USOSDE LA CENIZA

Laceniza volante, como subproducto, es utiliza-da para la fabricación del vidrio, cerámica y ela-boraciónde hormigones. En el último caso, la ce-nizavolante puede cumplir tres misiones diferen-tes:a)adición activa incorporada directamente enla mezcladora; b) adición inerte, es decir, comoelemento sustituyente o complementario de lasfracciones finas de los áridos, cuando éstos sondeficitarios en ellas, o c) en la preparación de ce-mentos 11,II-C,IVYV (según el Pliego RC-93)mo-lidaconjuntamente con el cIínker. (Al.G2.A3)

UNIVERSIDAD MILITAR "NUEVA GRANADA"

4. CLASIFICACIÓNDE LA CENIZA

VOLANTE

Entre los investigadores es usual referirse a la cla-sificación recogida en la norma ASTMC618:

. Clase F: Cenizas volantes producidas normal-mente a partir de la combustión de antracitasy carbones bituminosos y cuya suma de óxi-dos ácidos es mayor del 70%.

. ClaseC:Cenizasvolantes producidas normal-mente a partir de la combustión de lignitos ycarbones subbituminosos y cuya suma de óxi-dos ácidos es mayor del 50%.En algunos ca-sos pueden llegar a contener proporciones su-periores al 10%de cal libre (CaO).

Además de ésta, hay otras muchas clasificacioneshechas por otros autores en las cuales se hanmanejado distintos criterios, como pueden ser:el tipo de carbón del que proceden, el método derecuperación que se utiliza (mecánico o electros-tático) el contenido de carbón sin quemar, el con-tenido de sílice reactiva o de CaO.Entre todas sedestaca la que hace referencia a su composición:

. Silicoaluminosas: se corresponden a las dela clase F (ASTMC618), de carácter exclusiva-mente puzolánico. Reaccionan lentamente conla cal y los álcalis.

. Sulfocálcicas:se corresponden con las de laclase C (ASTMC618), de gran hidraulicidad.Reaccionan formando rápidamente alumina-to cálcico hidratado y etringita.

. Silicocálcicas: Corresponden a un nivel in-termedio entre las clases F y C, débilmentehidráulicas. Forman etringita, aluminato cál-cico hidratado y gehlenita hidratada.

49

I

I

5. CARACTERíSTICASQUíMICASYMINERALÓGICAS DE LAS CENIZAS

VOLANTES

Lacomposición química y mineralógica de las ce-nizas volantes depende de las características y delos constituyentes del carbón quemado en la cen-tral térmica y del tratamiento recibido: mecánicoen los molinos, térmico en las calderas y eléctricoen los precipitadores electrostáticos.(c2.c3.A-3.H2)

Lascenizasvolantesestáncompuestasen su ma-yor parte de materia mineral (70-80%),en formade partículas fundamentalmente vítreas con unapequeña proporción de fase cristalina. El estadovítreo del material se debe a la elevada tempera-tura de combustióny al rápido enfriamientoque-a su vez influye en la composiciónmineralógicafinal. (SI)Así, cuando las partículas se enfrían muydespacio unas se recristalizan parcialmente y otraspermanecen vítreas, y cuando el enfriamiento esrápido la superficie externa de la mayoría de laspartículas es vítrea y los componentes cristalinossuelen encontrarse dentro de la corteza vítrea,aunque, en ocasiones, ciertos elementos cristali-nos se nuclean en la superficie de algunas partí-culas (D21).

Los minerales más importantes encontrados enlas cenizas volantes como inclusiones dentro de

la fase vítrea o depositados en la superficie de laspartículas son los siguientes: mullita, magnetita,sílice, hematites, aluminatos cálcicos, anhidrita yóxido de calcio libre.(-A!.LI.A3.C4.-H2)

Se ha comprobadoque el tipo de componentesmineralógicos que constituyen una ceniza volan-te depende de su contenido en cal. Por ejemplo,la mullita se suele encontrar en cenizas volantes

con bajo contenido en cal, mientras que la pre-sencia de anhidrita, aluminato tricálcico y, en al-

50

gunos casos, óxido cálcico, se puede observar enlas cenizas con altos contenidos en cal.(LI)

En las cenizas con contenidos menores del 5%de

CaO, los componentes cristalinos relativamenteinertes (cuarzo,mullitay óxido de hierro) se en-cuentran embebidos en una fase vítrea de reac-

ción lenta, ricaen hierroy sílice;mientrasque,enlas cenizas con contenidos de calcio por encimadel 15%,los componentes cristalinos cementantes(CaO,C3A,anhidrita, etc.) se encuentran embebi-dos en una fase vítrea más reactivay rica en cal-cio y aluminio (D21).El contenido en fase vítreapuedecalcularsede diversasformas:

Por medios químicos, no siendo seguro quelos tratamientos que se llevan a cabo no di-suelvan también las fases cristalinas.

Por difracción de rayos X, cuyos resultadosmuestran que los espectros de la fase vítreavarían con el contenido analítico de CaO. Las

cenizas con bajos contenidos en calcio presen-tan una banda difusa centrada alrededor de los

23° (28, radiación de Cu), como la mayoría delos vidrios silíceos.Lascenizas con altos con-tenidos en calcio producen una banda clara-mente asimétrica cuyo máximo se sitúa alre-dedor de los 32°. (C3)

En los análisis químicos de las cenizas volantespara usos industriales, se exige la determinaciónde los parámetrosy compuestos siguientes:(A!)

- Humedad o agua perdida a 105°C.- Pérdida por calcinación a 900 ó 1000°C.- Carbón sin quemar.- Oxido de aluminio (AIP3)' de zinc (ZnO), demagnesio(MgO),de sodio (Nap) y de potasio(~O).

-Oxido de hierro 11(FeO) y de hierro 11I(Fep3)'

-Oxido de manganeso 11I(Mnp3) y de cromo 11I

(Crp3)'

- Oxido de fósforo V (PPs)'

FACULTAD DE INGENIERíA

- Oxido de ca- Oxido de ca- Dióxido de- Trióxido de- lón fluorurc

La composiciólgún el carbónal quemar hullamada de 50%óxido de hiel

inquemados. Lpueden tener aejemplo la comvaría dentro dI

Si02, 8-14%de,CaO.(A!. A3.S!) El

res máximos ysis químico de

Tabla 1. Análisis q

En determinadl

tos que se en~cantidades d(p.p.m), o en pestos elemendmetales valioscoro, etc. Los mración son pocpara el germannómicos. Otrosles para el me

UNIVERSIDAD MILITA,

OXIDaS I

5iOzAlzO)FezO)CaOMgOSO)NazOKzOP.F.

o

lee

fh~o

he

~oi1

1nta

IY,le

n3o

11

o

e

s

5

ó

-..--

e observar en -Oxidode calcio total (CaO). algunos elementos radiactivos, cuya actividad secal.(LI) -Oxidode calcio libre. conserva durante largo tiempo (At).En la Tabla 2

-Dióxidode silicio (Si02)y de carbono (C02). se presentan los elementos traza en cenizas vo->resdel 5%de -Trióxidode azufre (S03)' lantes españolas detectados con el método derelativamente -Ión fluoruro (F-)e ión cloruro (CI-). análisis por activaciónneutrónica (M27).

hierro) se en-ítrea de reac- Lacomposición química de las cenizas varía se- A continuación se profundiza acerca de algunosntras que, en gún el carbón de procedencia. Así, las obtenidas componentes más importantes en la caracteriza-

o por encima alquemar hulla muestran una composición aproxi- ción química de la ceniza volante como son el¡cementantes mada de 50% de sílice, 30% de alúmina, 7%de contenido en sulfatos, humedad y perdida porltran embebi- óxido de hierro, 2% de cal y entre 2-6% de calcinación, con el fin de sentar las bases de uny rica en cal- inquemados. Las cenizas procedentes de lignitos conocimiento más a fondo de su naturaleza y cla-n fase vítrea pueden tener altos o bajos contenidos en cal. Por sificación.

s: ejemplola composición de las cenizas ricas en calvaríadentro de los siguientes límites: 23-50%de Trióxidode azufre (S03):Los sulfatos predomi-

o seguroque SiD2,8-14%de AIP3' 8-20%de Fep3 y 18-50%de nantes en las cenizas volantes son: el sulfato cál-a cabo no di- CaD.(At.AJ.St)En la Tabla 1 se presentan los valo- cico (CaSO4)' el sulfato de sodio (Na2S04)y el deinas. resmáximosy mínimoscorrespondienteal análi- potasio (SO 4)' estos últimos con pequeñas can-

sisquímico de las cenizas españolas. tidades de magnesio.osresultadosla fase vítrea Tablal. Análisisquímicodecenizasvolantesespañolas.(A1) Los sulfatos se encuentran adsorbidos en la su-o de CaO. Las

OXIDaS VALORES(%) perficie de las partículas de ceniza, ya que se acu-calcio presen- mulan allí por condensación posterior a la forma-'ededor de los MINIMOS MAXIMOS

ción de éstas y, por lo tanto, no penetran en ella mayoría de 5i02 32.30 63.7 interior de la masa vítrea. El trióxido de azufre:on altos con- AhO) 21.00 35.2

proviene de la oxidación del azufre de los sulfuros,Fe20) 5.10 26.0

1banda clara- Cao 1.30 12.5 primero a S02 y después a S03' el cual reaccionase sitúa alre- MgO 0.50 2.7 con el vapor de agua por debajo de los 350°C para

so) 0.20 2.6formar H2S04, que a 120-130°C (temperatura deNa20 0.03 0.7

K20 0040 4.0 rocío del ácido sulfúrico) se condensa en la super-lizas volantes P.F. 0.50 10.0 ficie de la partícula en suspensión acuosa. Por loleterminación tanto, la condensación en la superficie de la ceni-guientes:(A 1) za depende de la temperatura, del tiempo de per-

Endeterminados casos, se estudian otros elemen- manencia de las partículas en la llama, de la cal-'e. tos que se encuentran en pequeñas y variables dera de carbón y del tamaño de las partículas para1000°C. cantidades expresadas en partes por millón que tenga lugar la interacción gas-sólido ((2).

Ip.p.m),o en partes por billón (p.p.b) (At).Entreinc (ZnO),de estos elementos minoritarios o trazas figuran De acuerdo al contenido de sulfatos en las ceni-

) y de potasio metales valiosos como uranio, germanio, titanio, zas se puede establecer la siguiente clasificación:oro, etc. Los métodos conocidos para su recupe- cenizas de bajo contenido en sulfatos (menor del

rro 11I(Fep3)' raciónson poco rentables, aunque posiblemente 1%);cenizas de contenido intermedio en sulfatosyde cromo 11I para el germanio y el titanio pueden resultar eco- (entre el 1%y 3%); Y de alto contenido cuando

nómicos. Otros elementos pueden ser perjudicia- sobrepasa el 3%.(D21).

les para el medio ambiente como el arsénico yI

TADDE INGENIERfA UNIVERSIDADMILITAR "NUEVA GRANADA" 51

.....

Tabla 2. Elementos trazas en cenizas volantes españolas. (M27)

ELEMENTO

ArsénicoGalioGermanioManganesoOroRenioUranio

Aunque los sulfatos en las cenizas mejoran el de-sarrollo de resistencias en las edades iniciales, lacantidad total de sulfato se limita para asegurarque las cantidades de sodio y potasio introduci-das en las mezclas no excedan el nivel estipula-do. En los últimos años los contenidos de sulfatos,expresados como trióxido de azufre (5°3), handecrecido de rangos de 1-2.5%a 0.5-1.5% (RIS),reducción debida a los cambios en el sistema decombustión de las centrales y a que los carbonesutilizados son cada día más finos (RI6).

Humedad: La absorción de humedad por partede las cenizas se debe a varias causas, de las cua-les las más importantes son: (AI,A3)

El método utilizado en el desempolvado delos humos procedentes de la combustión delcarbón, que arrastran a las cenizas volantes.

El método utilizado en la recogida de las ce-nizas, que puede realizarse en estado seco ohúmedo.

. Elsitio en que se depositan, que por lo gene-ral se hace a la intemperie, en zonas cercanasa la central.

,

52

. El medio de transporte utilizado, ya que enalgunos casos, para un traslado seguro es ne-cesario una humectación previa debido a lafinura del polvo.

En general, las cenizas que se utilizan a pie deobra como adición al cemento, la humedad no esun problema grave; mientras que si se utilizanhúmedas en las fábricas de cemento, para moler-las con el clínker y el yeso no son recomendableseconómicamente .(A1)

Pérdidapor calcinación:Experimentalmente se hacomprobado que el carbón es el principal consti-tuyente de la pérdida por calcinación. Cuandoelcontenido de carbón en una ceniza es superior al12%,se produce un aumento de la demanda deagua en la mezcla, cuando se compara con unapasta de consistencia normal, esto se debe a quela superficie específica del carbón es muy eleva-da. Además, también pueden absorber aditivosorgánicos como reductores de agua, aireantes,retardadores del fraguado, etc. utilizados paramejorar las características de pastas, morteros yhormigones.(SI,AI)Asimismo, las cenizas volantes

FACULTAD DE INGENIERíA

con altos pOIresistencia (Al

Elcarbón sinque se encueangulosas, po soldadas acenizas, conceniza (A3). L<j

pende de latión, grado dproporción rla naturaleza

Se ha compr,suelen conte¡las de la elaque la fraccióy 545 /lm co:por calcinac:45 /lm (05).

Existe otra el!con la pérdidbien quemades menor dellmadas, cuan~y cenizas rr6% ((3).

Requisitos qydo las ceniz~adiciones enca o en obranes, entre las

contenidos nide aluminionidos máxim

magnesio (M:de la humed~

Según la nOIídeben de estClOS de su J11I

UNIVERSIDADMIL

CENIIZASVOLAI'ITESDECtRBON

ANTItCITA BITUMINOSO LIGr.lTo

Máximo Mínimo Máximo Mínimo Máximo Mínimo(ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm)

217,00 8,60 309,20 6,20 350,20 4,0046,00 6,00 68,00 2,00 100,00 2,0035,00 1,00 530,00 1,00 49,00 4,00

589,50 50,70 1917,10 14,70 396,40 9,600,40 0,06 0,66 0,06 0,30 0,06- - 0,58 - 6,89 0,13

11,50 2,10 33,10 0,81 1183,00 3,40

I .I

I

.

'O

Vlínimo

(ppm)-4,002,004,009,600,060,133,40

:ado,ya que enlo seguro es ne-'viadebido a la

tilizan a pie dehumedad no es

le si se utilizanI1to,para moler-recomendables

ltalmente se ha

principal consti-ción. Cuando el

m es superior alla demanda de

Impara con unao se debe a quen es muy eleva-Isorber aditivos

Igua, aireantes,utilizados para;tas, morteros y:enizas volantes

WLTAD DE INGENIERíA

( '"

con altos porcentajes de carbón disminuyen laresistencia (Al).

Elcarbón sin quemar rara vez aparece aislado sinoque se encuentra en forma de partículas esféricas,angulosas, porosas y estratificadas (S20)pegadaso soldadas a las cenizas, o como núcleo de las

cenizas, con tendencia a ser más gruesas que unaceniza (A3).La cantidad de carbón en la ceniza de-

pende de la velocidad y temperatura de combus-tión, grado de pulverización del carbón original,proporción relativa entre combustible y aire, y dela naturaleza del material que se quema.(AI,C4)

Se ha comprobado que las cenizas de la clase Fsuelen contener mayor cantidad de carbón quelas de la clase C (Al).También se ha observadoquela fracción de cenizas comprendida entre 300y 545 11mcontiene de 3 a 10 veces más perdidapor calcinación que la que pasa por el tamiz de45 11m (05).

Existeotra clasificación de las cenizas de acuerdo

conla pérdida por calcinación, llamando: cenizasbienquemadas, cuando la pérdida por calcinaciónes menor del 3%;cenizas insuficientemente que-madas,cuando este porcentaje es del 3%al 6%y cenizas muy poco quemadas si es superior al6% (C3).

Requisitos químicos de las cenizas volantes: Cuan-do las cenizas volantes van a ser utilizadas como

adiciones en la preparación de cementos, en fábri-ca o en obra, deben cumplir con ciertas condicio-nes, entre las que se encuentran limitaciones a los

contenidos mínimos de los óxidos de silicio (Si02),de aluminio (AIP3) y de hierro (FeO), y a los conte-nidos máximos de los óxidos de calcio (CaO), de

magnesio (MgO), de azufre (S03) y álcalis, ademásde la humedad y pérdida por calcinación. (Al)

Segúnla norma UNE80-302, las cenizas volantesdeben de estar constituidas al menos en dos ter-ciosde su masa por fase vítrea. Asimismo, deben

UNIVERSIDAD MILITAR "NUEVA GRANADA"

de estar compuestas esencialmente por sílicereactiva y alúmina, y por cantidades variables deóxido férrico (Fep3) y de otros óxidos. Elconteni-do de sílice reactiva no debe ser inferior al 25%enmasa.

En el caso de las puzolanas, cenizas volantes ycementos, solamente se considera como sílicereactiva la cantidad de sílice que después de ladisolución en ácido clorhídrico, se disuelve porataque con una disolución de hidróxido potásico(a ebullición).(N6)

Las cenizas volantes con un contenido de cal su-

perior al 5%pueden poseer hidraulicidad latente,así como propiedades puzolánicas, pero puedendar lugar a inestabilidad por expansión diferida.Por lo tanto, los cementos que contengan cenizasvolantes con más del 5%de cal habrán de ser so-metidos a un control severo de inestabilidad devolumen.(N6)

Además de las exigencias anteriores existen otroslímites para la caracterización química de la ceni-za volante clase F (UNE83-415) y clase C(UNE83-420) cuando se utilizan como adición al cementopara la fabricación de pastas, morteros y hormigo-nes, expresados en tanto por ciento en masa yreferidos a la muestra seca, que son:

- Trióxido de azufre (S03)- Humedad

- Pérdida por calcinación

Máximo 4,5 %

Máximo 1,5 %Máximo 6,0 %

Para evaluar las características que se deben con-templar en las cenizas volantes utilizadas comoadición al cemento, se tendrán en cuenta los mé-todos de ensayos de las normas UNEque se ex-ponen a continuación:

Determinación del

contenido de (S03)'Determinación de lahumedad.

(UNE 83-432)

(UNE 83-431)

53

Determinación de la pérdidapor calcinación. (UNE83-433)

Los requisitos químicos exigidos a las cenizas vo-lantes según la Norma ASTMC618, para determi-nados parámetros y óxidos se presentan en laTabla 3.

de hierro (Fep3) y de su riqueza en carbón. Engeneral, son de un color gris más o menos claro.(A3)

Las partículas de cenizas son fundamentalmenteesféricas. Un examen en profundidad con el mi-croscopio electrónico revela formas variadas:(Al.Sl.H2)

Tabla3. Requisitos químicos para las cenizas volantes (ASTM C-618)

Lasnormas británicas limitan el contenido en MgOy 503 al 4%y 2,5% respectivamente. También li-mitan el valor de la pérdida al fuego al 7%y el delresiduo sobre el tamiz de 45 /lm al 12.5 %.(H2)

6. CARACTERíSTICASFíSICAS DE LAS

CENIZAS VOLANTES

Las características fisicas de las cenizas son fun-

ción del proceso y eficiencia de las centrales tér-micas. En consecuenciase produce una gran va-riabilidad entre las propiedades fisicas de las mis-mas. Estas se refieren a:

- Aspecto, forma y granulometría- Demanda de agua- Estabilidad de volumen- Densidad

Aspecto, forma y granulometría de las ceni-zas volantes: Las cenizas volantes secas se sue-

len presentar como un polvo muy fino y suave altacto, cuyo color depende del contenido en óxido,

54

- esferas so lid as y lisas

-esferas so lidas con crecimientos superficiales- cenosferas y plerosferas

- partículas redondeadas con superficiespicoteadas

-partículas muy irregulares-aglomerados de partículas

Las cenosferas son pequeñas esferas macizas (ohuecas cuando atrapan gas dentro de las cortezadelgada del material fundido), mientras que lasplerosferas son cenosferas huecas rellenas de otrasesferas de menor tamaño.(c3)

Paraalgunos investigadores,la forma de las ceni-zas depende de la procedencia del carbón que seutiliza en la combustión. Así, la hulla genera par-tículas esféricas mientras que los lignitos gene-ran partículas de formas irregulares. Para otros,depende de la temperatura alcanzada en la cen-tral térmica,por lotanto, si la temperaturaesbaja,como sucede en las centrales de lecho fluidificado

(900°C), la materia mineral que constituye las ce-nizas no funde y la forma final es irregular. Cuan-

FACULTAD DE INGENIERíA

---

do la temperasucede en lasserán esférica

En lo que se rzas volantes,tículas son inferiores a 75menores a 1

La distribuciamplia, influmica como ecorpora la cese ve afectadtérmico, el timica, así cocarbón de or.(L!). Para la dlas cenizasgranulómetrvas granuloción gaussia

La finura decla, es un faagua y, coresistencias

incorporadentre más ficontenidopuzolánicasistencia m

gones. (A1)

Cuando la fido en el tanes en las rtes de los c

del 17,5%y19,7% (M26bituminoso:en el tamiz

de 150 /lm

UNIVERSIDAD

COMPONENTE CLASEF CLASEC

(Si02 + Ah03+ Fe203) % Mín. 70.0 50.0S03 % Máx. 5.0 5.0Contenido humedad % Máx. 3.0 3.0Pérdida al fuego % Máx. 12.0 6.0MgO % Máx. 5.0 5.0Alcalis, como Na20 % Máx. 1,5 1,5

la en carbón. En~ o menos claro.

~damentalmente:lidadcon el mi-)rmas variadas:

)S superficiales

perficies

'ras macizas (oI de las corteza

¡entras que las~lIenas de otras

ma de las ceni-

carbón que selIa genera par-lignitos gene-~s. Para otros,ada en la cen-

~ratura es baja,ho fluidificado

Istituye las ce--regular. Cuan-

.TAD DE INGENIERíA

dola temperatura es superior a los 1500 °C,comosucede en las centrales de fusión, las partículasseránesféricas y de superficie Iisa.(AI,SI)

Enlo que se refiere a la granulometría de las ceni-zasvolantes, se ha encontrado que todas las par-tículasson inferiores a 250 J.lm,del 60 al 90%in-feriores a 75 J.lm,llegando a alcanzar tamañosmenores a 1 J.lm.(AI)

Ladistribución granulométrica puede ser muyamplia, influyendo, tanto en la reactividad quí-micacomo en la demanda de agua cuando se in-corporala ceniza a un cemento. Lagranulometríaseve afectada fundamentalmente por el procesotérmico,el tipo de precipitadores de la central tér-mica,así como por el grado de pulverización delcarbónde origen, y no tanto por su procedenciaIUI.Para la determinación de la granulometría delas cenizas volantes, actualmente se emplea elgranulómetro de rayos láser, presentando las cur-vasgranulométricas generalmente una distribu-ción gaussiana.(A3)

Lafinura de las cenizas y su contenido en la mez-cla,es un factor determinante en la demanda deagua y, como consecuencia, en el desarrollo deresistenciasde la mezcla en la cual se encuentran

incorporadas. También se ha comprobado queentre más fina es una ceniza volante, menor es sucontenido en carbón, mayor es la actividadpuzolánicay más elevada la contribución a la re-sistencia mecánica de pastas, morteros y hormi-gones. (Al)

Cuandola finura se mide por el porcentaje reteni-do en el tamiz de 45 J.lm,se encuentran variacio-nesen las retenciones. Para las cenizas proceden-tesde los carbones bituminosos esta retención esdel 17,5%Ypara las procedentes del lignito es del19,7%(M26).En otro estudio sobre carbonesbituminosos, se encontraron rechazos del 6 al 46%enel tamiz de 45 J.lmy del 0,7 al 12%en el tamizde 150 J.lm(D20).

UNIVERSIDADMILITAR "NUEVA GRANADA"

Superficie específica: La superficie específica sedefine como el número de unidades de área su-

perficial contenidas en una unidad de masa; lasunidades más empleadas son el cm2/gy el m2/g.Con el fin de no provocar variaciones fisicas enlas propiedades del hormigón, sobre todo en ladocilidad, es importante que las cenizas presen-ten superficies específicas próximas al cemento.(AI)

Un aumento en la superficie específica favorece laactividad puzolánica, debido a un mejor contactoentre partículas de cemento y cenizas. Algunosautores aseguran que a mayor superficie específi-ca las reacciones se producen con una velocidadmayor, ya que la energía necesaria para activar lareacción es menor, por ser porcentualmente ma-yor el número de puntos activos de una cenizavolante con superficie específica elevada.

Lasuperficie específica varía según el método uti-lizado para su determinación y el más empleadoes el BIaine, cuyos valores en cenizas españolasvan desde 1800 cm2/g hasta 5000 cm2/g. (Al)

Las cenizas volantes obtenidas en los

precipitadores electrostáticos de polvo tienen unafinura de 4000 a 7000 cm2/g; mientras que paralas captadas de los ciclones o separadores mecá-nicos varía entre 1500 y 2000 cm2/g. Por último,las cenizas con finura superior a 10000 cm2/gpro-ceden de los precipitadores más sofisticados uti-lizados en la actualidad.(G2,AI)

Según el Comité Técnico del CEMBUREAU,las ce-nizas volantes deben presentar una superficie es-pecífica igual o mayor de 2700 cm2/g y la varia-ción no ha de ser superior a :t 500 Blaine.

Los resultados obtenidos con el método deBrunauer-Emmett-Teller(B.E.T)o de adsorción denitrógeno para cenizas volantes son tres o cuatroveces superiores a los obtenidos con el métodode Blaine, debido a que mide la totalidad de loshuecos existentes en la superficie de los granos,obteniendo valores de 12000 cm2/g.(AI,V1)

55

En un estudio comparativo entre los métodosBlaine y B.E.Tpara cenizas de Polonia y Africa elresultado es 5,68 veces más alto con el métodoB.E.Tcon respecto al método Blaine en las ceni-zas de Polonia mientras que para las cenizassudafricanas esta relación B.E.T/BIainees de 6,25.(TIS)Otros investigadores fijan esta relación en2.(AI)

Demanda de agua: Las cenizas volantes absor-ben líquidos, especialmente agua, debido a su ex-tremada sequedad inicial, al grado de finura queofrece gran superficie de contacto y a su texturairregular y porosa. Mediante ensayos se ha en-contrado que las cenizas brutas absorben sensi-blemente más líquido que las trituradas o moli-das. El agua sustituye el aire del material y sepa-ra las partículas, lo cual da al producto la aptitudde alcanzar la compacidad, bajo presión o fuerzacentrífuga, que anteriormente no poseía. La pro-porción óptima de agua para lograr un buencompactado es del 25 al 30%.(A3)

Estabilidad de volumen: Se denomina estabili-

dad de volumen a la capacidad de una pasta,mortero u hormigón para resistir las tensionesinternas producidas durante la hidratación delcemento sin sufrir variaciones de volumen ni grie-tas (824).Por el contrario, las alteraciones produci-das por las reacciones disruptivas que ocurrencuando la pasta se ha endurecido, se denominaninestabilidad del volumen. Esta se deben a la len-ta hidratación de la cal (CaO calcinada) o de lamagnesia libre (MgO)del cemento (Al).

Lacontracción se ve muy poco modificada por laadición de ceniza volante al cemento, y tal vez sedeba a la diferencia granulométrica entre el ce-mento y la ceniza (AJ).Cuando la granulometríade la ceniza es la misma que la del cemento, lacontracción que se produce es idéntica a la delcemento puro, pero si el tamaño del grano de laceniza volante es mayor que el del cemento la

56

" 1\

contracción disminuye, si el tamaño de grano esmenor que el del cemento, la contracción aumen-ta, aunque ligeramente en ambos casos (F20).Tam-bién el aumento en la proporción de cenizas vo-lantes disminuye el fenómeno de contracción (AJI.

Cuando se dice que la ceniza aumenta o disminu-ye la contracción se debe de precisar a qué tipode retracción se está refiriendo (a la irreversiblecomo la autógena o a las reversibles como son latérmica y/o hidráulica de secado) y también habráque indicar las condiciones termohigrométricasdurante la experimentación. Por ejemplo, la re-tracción autógena o intrínseca es independientede la temperatura, de la humedad relativa y de lacarga, mientras que la hidráulica depende de lasdos primeras y la térmica, naturalmente, de la tem-peratura (C2).

La retracción en general, y la hidráulica en parti-cular, aumenta con la finura del cemento. La re-tracción intrínseca, parece que disminuye cuandose adicionan cenizas al cemento, dependiendo desu naturaleza y la cantidad adicionada. Con res-pecto a la contracción por secado, parece que au-menta a temperatura constante, dependiendo,asimismo, de la naturaleza y de la cantidad adi-cionada de ceniza (C2).

Densidad de las cenizas volantes: Ladensidad apa-rente de las partículas de cenizas volantes varía,en general, entre 1,88 Y2,84 g/cm3. La densidadde la ceniza volante aumenta cuando se somete aun molido y se ha encontrado que para una ceni-za con una densidad inicial de 1,82 g/cm3despuésde molida es de 2,70 g/cm3. Estos resultados va-rían con el tipo y duración del molido. Asimismo,las densidades son distintas, en razón de la canti.dad presente de cenosferas huecas o macizas enlas cenizas, de modo que, las cenizas menos den-sas son las de mayor proporción de partículashuecas.-(A 1)

FACULTAD DE INGENIERiA

7.

Las característcenizas volantal cemento, secontinuación s

DeterminadDeterminadactividad reDeterminaddemanda deDeterminadestabilidad

Las cenizas qcontemplados83-415 puedecemento. Losma, se presen

CARAcrE

INDICEDPor

díaslPor,día

UNIVERSIDADMILI

waño de grano esI:Intracción aumen-

k>scasos (F20). Tam-(ón de cenizas vo-lecontracción(A3).

menta o disminu-

ecisar a qué tipo(a la irreversible

ibles como son la

y también habrámohigrométricasr ejemplo, la re-

les independiented relativa y de la~depende de lasmente, de la tem-

~ráulica en parti-cemento. La re-

~sminuye cuandodependiendo deionada. Con res-

, parece que au-, dependiendo,la cantidad adi-

Ladensidad apa-s volantes varía,m3.La densidad

:ndose somete ae para una ceni-2 g/cm3despuéss resultados va-

lido. Asimismo,

~zón de I~ canti-ps o macizas enzas menos den-

ln de partículas

ULTADDE INGENIERíA

-

7. REQUISITOS FíSICOS DE LAS

CENIZAS VOLANTES

Lascaracterísticas físicas que deben cumplir lascenizasvolantes para su utilización como adiciónalcemento, se establecen según las normas que acontinuación se detallan:

Lascenizas que no cumplan con los requisitoscontempladosen el capítulo 4 de la norma UNE83-415pueden ser rechazadas, como adición alcemento. Los límites que se exigen en esta nor-ma,se presentan en la Tabla 4.

La normativa americana (ASTM618) presenta al-gunas modificaciones respecto a la española. Así,el requisito de finura para la cantidad máxima deceniza volante retenida sobre el tamiz 325 (45Ilm), en húmedo es del 34%,tanto para la clase Fcomo para la clase C.También, el porcentaje máxi-mo para el control de la demanda de agua de unaceniza de las clase F y C es de 105.(AI)

8. ACTIVIDADPUZOLÁNICA DE LAS

CENIZAS VOLANTES

Laactividad puzolánica se define como la actituddel material para fijar la cal a temperatura am-biente y formar compuestos que tengan propie-dades hidráulicas. Entendiéndose por propiedadhidráulica la aptitud de dicho producto para en-durecer en presencia de agua.(A3)

Tabla 4. Características físicas de las cenizas volantes según la norma UNE83-415

CARACTERISTICAS

FINURACantidad máxima retenida tamiz 45 llmCantidad máxima retenida tamiz 90 llm

VALORES

40%15%

INDICEDEACTIVIDADRESISTENTE

Porcentaje relativo a la resistencia del mortero de control a 28días con cemento portlandPorcentaje relativo a la resistencia del mortero de control a 90días con cemento portland

Mín. Ac,2S'? 75%

Mín. Ac,90 ;:::90%

DEMANDA DEAGUAPorcentaje máximo relativo a la mezcla de referencia 100 %

ESTABIUDAD DE VOLUMEN

Expansión máxima por el método de las agujas de Le Chatelier

,

UNIVERSIDAD MILITAR "NUEVA GRANADA"

lOmm

57

. Determinación de la finura (UNE83-450)Determinación del índice deactividad resistente (UNE83-451)Determinación de la

demanda de agua (UNE83-452)Determinación de laestabilidad de volumen (UNE83-453)

Algunos autores establecen que la actividadpuzolánica de las cenizas se debe a su composi-ción y estructura vítrea que, a su vez, estácondicio-nada por la temperatura en su formacióny en su enfriamiento, de forma que, cuando exis-te un enfriamiento rápido después del tratamien-to, la actividad puzolánica de la ceniza aumenta,y ésta disminuye si su enfriamiento se hace lenta-mente, causando la formación de fases cristalinas(AI,C2).Parece que también hay una cierta relaciónentre el tamaño de las partículas de cenizas vo-lantes y su composición química, como se puedeobservar en la Tabla 5.

Parece que las partículas de cenizas más fácilmenteatacables por la cal (CaO), son aquellas que noson completamente vítreas y contienen inclusio-nes de mullita y cuarzo. Por otra parte, se ha en-contrado que los minerales cristalinos tales como,el cuarzo, la mullita, hematites, magnetita, etc,no participan de forma perceptible en la reaccióncon el hidróxido cálcico Ca(OH)2'En resumen, elataque del Ca(OH)2'se verifica principalmente so-bre la fase vítrea de los gránulos de cenizas.(AI)

Tabla 5. Composición por fracciones de una ceniza volante. (E 1)

En este caso, la fracción que contiene más sílice(56.3%)y menor cantidad de alúmina (30.8%)esla del rango entre 60-80 mm, siendo la relaciónde SiOjAIP3 de 1.8, mientras que las fraccionesmayores de 200 mm contienen mayor cantidadde alúmina (36.5%)y menor cantidad de sílice(48.7%)con una relación SiOjAIP3 de 1.4, y eneste tamaño también el contenido de mullita es

mayor (El).

Estas diferencias afectan a la actividad puzoláni-ca de las diferentes partículas de cenizas (El).Laspartículas de cenizas mas grandes tienden a ac-tuar más como finos inertes que como compo-nen-tes activos y las partículas más finas tiendena constituir la parte reactiva de la ceniza (C3).,

58

Para Calleja (C5),la naturaleza silico-cristalina delas cenizas volantes es determinante en el carác-ter puzolánico de las mismas, en particular la re-lación vidrio/cristal, cuya relación óptima se con.sidera que debe ser 70/30; entendiéndose que nosólo la cantidad de vidrio, sino también su natu-raleza y estructura son decisivas, hasta el puntode distinguirse cuatro tipos principales de granoso partículas en una ceniza volante:(c5)

. Granos esferoidal es vítreos y compactos, ri-cos en cal.

. Granos esféricos vítreos y compactos, cons-tituidos por magnetita y ricos en óxido dehierro.

FACULTAD DE I NGENIERiA

. Granos porosopor mullita yccarbón.

. Escasas partíccuarzo y/o fra~

Los granos ricoseguidos por los ríealúmina, de formanizas depende ma~junta de los dos p

De acuerdo a lascenizas volantes sidemostrado que léla cal puede estarcho más que por l.en la fase vítrea intenido de hierro laLos componentesdar una aproximacceniza, y esta reacrrelación directa Ciestán realizando iestablecer una relafinura y superficiecenizas (Al).Otrosde la composiciónfinura y naturalezéen la puzolanicidatenido en alúmina

Es esencial determla ceniza volante c

producto activoenPara ello, se puedlcas y varios métolros el más importama ASTM C618-80

compresión de meto portland o cal,el índice de la actvolante. Otro métt

UNIVERSIDAD MILITAR "fI

Partículas Si02 Ah03 Si02/ Ah03(m)

> 200 48.7 36.5 1.480 - 200 54.5 32.0 1.760 - 80 56.3 30.8 1.840 - 60 55.1 32.1 1.7

< 40 48.0 37.5 1.3

~másfácilmente

Lquellasque notienen inclusio-

~arte, se ha en-~os tales como,magnetita, etc,e en la reacción

En resumen, el

!tcipalmente so-de cenizas.(A1)

:o-cristalina deIte en el carác-)articular la re-

óptima se con-éndose que nonbién su natu-

hasta el punto.ales de granos':1(5)

compactos, ri-

lpactos, cons-ISen óxido de

LTAD DE INGENIERíA

. Granosporosos, en parte vítreos, constituidospor mullita y cuarzo, ricos en sílice, alúmina ycarbón.

. Escasas partículas irregulares formadas porcuarzo y/o fragmentos vítreos.

Losgranos ricos en cal son los más reactivos, se-guidos por los ricos en óxido de hierro, sílice yalúmina,de forma que la puzolanicidad de las ce-nizasdepende mayormente de la proporción con-junta de los dos primeros tipos de granos (C51.

Deacuerdo a las últimas investigaciones sobrecenizasvolantes silico-aluminosas (Clase F) se hademostrado que la propiedad de combinarse conla cal puede estar influida por la fase vítrea mu-chomás que por la finura. Losestados de tensiónen la fase vítrea influyen en la reactividad. Elcon-tenido de hierro la reduce, y el calcio la aumenta.Loscomponentes solubles en CIHy FH puedendaruna aproximación de la fracción reactiva en laceniza,y esta reactividad parece que está en co-rrelacióndirecta con el contenido de AIP3 (SI).Seestán realizando investigaciones para tratar deestablecer una relación entre actividad puzolánica,finura y superficie específica de las partículas decenizas (A1).Otros autores, suponen que ademásde la composición química, componentes vítreos,finuray naturaleza de la cenizas, también influyeen la puzolanicidad, el tratamiento térmico, con-tenido en alúmina y álcalis, la textura, etc.

Esesencial determinar la actividad puzolánica dela ceniza volante cuando se quiere emplear comoproducto activo en una mezcla de conglomerante.Para ello, se pueden utilizar algunas pruebas físi-cas y varios métodos químicos. Entre los prime-ros el más importante es el ensayo mecánico (nor-ma ASTMC618-80)que mide la carga de rotura acompresión de mezclas de puzolanas con cemen-to portland o cal, mediante el cual se determinael índice de la actividad puzolánica de la cenizavolante. Otro método de ensayo para la determi-

UNIVERSIDAD MILITAR "NUEVA GRANADA"

"

nación del índice de la actividad puzolánica delas cenizas volantes frente al cemento portland yla cal, se encuentra propuesto en la norma ASTMC311.(Al.C2)

Dentro de los métodos químicos se encuentran:la valoración del Ca(OH)2consumido por la ceni-za mediante el método definido por Fratini. Otrométodo, propuesto por Guillaume (GIl),se basaen el aumento o reducción de los residuos inso-lubles.

El método de Steopoe (S21)establece que una ce-niza es puzolánica si su contenido de Si02reactiva,es como mínimo del 10%.Mientras que el méto-do de Jambor Ull)determina la actividad puzolá-nica, apoyándose en el estudio del calor de diso-lución del material, atacándolo con una mezcla

diluida de ácidos nítricos (N03H)y fluorhídrico(FH),y una vez obtenido el residuo insoluble, ésterepresentará, aproximadamente, el porcentaje dematerial inactivo de la ceniza o puzolana en es-tudio.

Leonard (L12)determina la velocidad de reacciónentre la cal y la ceniza volante, por medio de unacélula de medidas de electroconductividades; ob-teniendo los mismos resultados que con el ensa-yo mecánico propuesto por la norma ASTMC618.En este ensayo se ha encontrado que en algunoscasos, se produce el fenómeno de absorción nega-tiva del Ca(OH)2' lo cual explica porqué loscompuestos de calcio, magnesio, sodio, o pota-sio, presentes en las cenizas volantes, son solu-bles en soluciones de hidróxido cálcico, parcial-mente saturadas. Según algunos autores, las so-luciones alcalinas no pueden encontrarse en equi-librio con una disolución saturada de hidróxidocálcico.

Hubbard (Hl0)ha propuesto un índice llamado PPI(Indice del potencial puzolánico) que predice elpotencial de reacción de una ceniza para combi-narse con los iones de calcio de la pasta de ce-

59

K ( "1

mento, y que participa en las resistencias a largoplazo. Este índice es la relación molar K20/AIP3x100 Yestá relacionado directamente con la con-centración de cenosferas vítreas. Indicando quetodo el aluminio (AIP3)presente en la ceniza vo-lante procede de las impurezas arcillosas del car-bón, mientras que el K20 es función de la propor-ción del mineral ilita. Según este índice se esta-blecen tres categorías:

Clase 1: (KjA)x 100 ~ 1cenizas con alta reactividad.Clase 2: (KjA)x 100 < 1cenizas de reactividad media.Clase 3: (KjA)x 100 < 0,5cenizas de baja reactividad.

9. RADIOACTIVIDAD DE LAS

CENIZAS VOLANTES

La mayor parte de los materiales naturales comorocas, minerales, carbones y otros, presentancomo característica general, su radiactividad. Estose debe, a que pequeñas cantidades de ciertos ele-mentos trazas en los materiales, se desintegranespontáneamente, con emisión de radiacionescorpusculares o electromagnéticas, que procedendel núcleo atómico. La radiación corpuscular estácompuestade rayosalfa (ex)y/obeta (~)que son,respectivamente, átomos de helio ionizados yelectrones, mientras que la radiaciónelectromagné-tica está constituida por rayosgamma (y), procediendo todas estas radiacionesdel núcleo atómico.(AI)

Las radiaciones pueden ser: primarias para los ra-yos alfa o beta, con períodos de desintegraciónde más de 108 años y secundarias si se originan apartir del U238, U235y Th232;con períodos cortosde semidesintegración, provocados por reaccio-nes nucleares inducidas (At).En la radiactividadse suelen medir tres magnitudes:

60

1'\ N

. La radiactividad: es el número de desinte-graciones espontáneas, por unidad de masa yde tiempo, de un elemento inestable dado ycuya unidad en el sistema SI es el curie (Ci).

. La radiación o exposición: es la cantidad deradiación que produce una unidad electros-tática de iones por centímetro cúbico, se mideen Roentgen. (Al)

. Dosis absorbida: es la cantidad de radiaciónabsorbida por un cuerpo vivo. Launidad es elIRad".(AI)

Laradiactividad natural de los materiales de cons-trucción se debe generalmente, a los núcleos deRa226,Th232y K40,presentes en ellos.

En la Tabla 2 expuesta anteriormente, se puedever que el contenido de uranio en las cenizas va-rían entre un mínimo de 0,8 ppm hasta un máxi-mo de 33.1 ppm en los carbones bituminosos. Elcontenido de potasio-40, torio-232 y elementosradiactivos de la serie uranio-238, confiere a lascenizas volantes una radiactividad algo superiora la de los materiales ordinarios de construcción(Al).

El gas radón-222 es un producto de desintegra-ción del radio-236 y del uranio-238, con un pe-ríodo de semidesintegración de 3,82 días para esteúltimo. El radón se desintegra en seis etapas, conla formación de los siguientes elementos inter-medios: Th234,Pa234,U234,Th230y Ra236.El radón ala vez se desintegra, originando el elemento pIo-rno (Pb206),a través de otros productos interme-dios: Pa21O,Pb214,Pb210y Bi21O.Este gas puede sa-lir al aire y permanecer en la atmósfera perjudi-cando la estructura de los cuerpos vivos (Al).ParaBijen la emanación de radón desde la ceniza vo-lante es muy baja debido a la densa estructuravítrea de estos residuos (Al).

Actualmente en Suecia existe un límite para laconcentración de radón en el interior de edificiosde 75 Bq/m3.En Alemania el límite establecidopara las concentracionesde uranio y torio enlos materiales es de 10 nCi/kg, que equivale a370 Bq/kg (At).

FACULTAD DE INGENIERíA UNIVERSIfJAD MILITAR

BIBLlOGI

Al. AlonsoRalTción de lasderno de h

A3. Asociacion(ASINEL) "L;Asoc.Inv.Inc1982.

B24. Brown P.w.cements", LBureaus of

C2. Calleja, j."CInizas" en "ede hormigóAsociación Iy sobre "Cede cimentéreunion co.IBRACON (1133a Reunió,to, de la AlPortland, en1982).

C3. Cabrera, J.Gcrete"; Inten1982.

C4. Cabrera J.G.duce durabldurability. 1

CS. Calleja, J. "Enido de adi(hormigónSantander,

020. Ohir R.K.,"containing f29, 1979.

021. Oiamond, S.fly ash in tphysical parconcrete, E(pp. 9-22, Le

El. Entin Z.B.,Lepeshenk4Int.Sym. on

~rode desinte-~idadde masa ynestable dado y~sel curie (Ci).; la cantidad demidad electros-cúbico, se mide

ad de radiaciónLaunidad es el

teriales de cons-I los núcleos delos.

~ente, se puede11las cenizas va-I hasta un máxi-bituminosos. El32 Y elementos~,confiere a lasd algo superiorde construcción

I de desintegra-DS, con un pe-s2días para esteseis etapas, conlementos inter-~a236.El radón a

~Ielemento plo-ductos interme-

e gas puede sa-l1ósferaperjudi-s vivos (Al).Parade la ceniza vo-ensa estructura

I límite para larior de edificioslite establecidol1io y torio enque equivale a

:ULTADDE INGENIERíA

BIBLIOGRAFíA

Al. AlonsoRamírez,j.L.;"Origenes,tipos y caracteriza-ción de las cenizas volantes", MOPU-CEDEX,Cua-derno de Investigación C27, Madrid 1990.

A3. Asociacion de Investigaciones Industrial Electrica(ASINEL)"Las cenizas volantes y sus aplicaciones",Asoc.lnv.lnd.Elct., 3a edición, Madrid, Diciembre1982.

824. Brown P.W.,"Limitations to fly ash use in blendedcements", U.S. Department ofCommerce. NationalBureaus of Standars.

C2. Calleja, j."Cenizas, cementos, y hormigones con ce-nizas" en "Cementos con adiciones en pavimentosde hormigón", en la Reunión anual de 1982 de laAsociación Brasileña de Pavimentación, en Brasilia,y sobre "Cementos con adiciones para hormigónde cimentaciones y obras subterráneas" en lareunion conmemorativa del 107 Aniversario delIBRACON(Instituto Brasileiro do Concreto) y en la33a Reunión de Técnicos de la Industria del cemen-to, de la ABCP(Associafi:ao Brasileira de CimentoPortland, en Sao Paulo-Brasil del 22 al28 de Julio de1982).

C3. Cabrera, J.G.; Cusens, A.R.;"The use of PFAin con-crete"; International Symposium; Vol.1 and 2, Leeds,1982.

C4. Cabreraj.G.; "The use ofpulverized fuel ash to pro-duce durable concrete," Improvement of concretedurability. Thomas Tel-ford Ltd., 1985.

CS. Calleja, j. "Empleo de cementos con elevado conte-nido de adición de cenizas". Curso sobre presas dehormigón compactado con rodillo. Mayo 28,Santander, 1990.

D20. Dhir R.K.,"Strength characteristics of concretecontaining PFAadditive", Silic.lndustriels 44, pp.23-29, 1979.

D21. Diamond, S.;"Characterization and classiffication of

fly ash in terms of certain specific chemical yphysical parameters", Int.Sym. on the use of pfa inconcrete, Ed. Cabrera j.G and Cusens A.R., Vol. 2,pp. 9-22, Leeds, 1982.

El. Entin Z.B., Kuznetsova T.V., Dmitriev A.M., etLepeshenkova G.G., "Hydration mechanisms",Int.Sym. on the use of pfa in concrete, Ed. Cabrera

UNIVERSIDADMILITAR "NUEVA GRANADA"

j.G and Cusens A.R.,Vol. 1, pp. 95-110, Leeds, 1982.F20. Feldman R.F.,"Significance of porosity

measurements on blended cement performance",Proc. 1st Int.Conf. on the use of flyash, silica fume,slag and other mineral by products in concrete,Montebello, Que., Can., SP 79, Vol.1, pp. 415-434,1983.

G2. Garcia Rosselló, Julian. "Las cenizas volantes en loshormigones para presas". Madrid, 1987.

G11. Guillaume, L.,"Controle simple des cendres volan-tes pouzolaniques ajoutées aux ciments portlandarticiels", Rev.Materiaux, N° 517, pp.272-273, 1958.

H2. Hopkins, CJ.; Cabrera j.G.,"The shape factor: Aparameter to assess the effect of pulverised fuelash on the flow properties of cement paste s andconcre-te" Silicate Conference China, 1985.

HlO. Hubbard F.H,"A compositional index of thepozzolanic potential ofpulverizedfuel ash",j. Mater.Science Letters, 3, N° 11, pp.958-960, 1984.

J11. Jambor j.,"Une nouvelle méthode de déterminationde láctivité pouzzolani-que", Rev.Materiaux N° 564,pp.240-256, 1962.

L1. Luxan M.P.,Sanchez de Rojas l., Soria, E; "Caracteri-zación de varias cenizas volantes españolas" A.C-.1.21-25 Abril,-1986.MADRID.

L12. Leonard R.J.,"Pozzolanic reactivity study of fly ash",Highway Res. Board, Bul1.231, pp.1-17, 1959.

M26. Minnick L.J.,"Reactions of calcium and magnesiumcompounds with pulverized coal fly ash", The AnnMeet. of Amer.lnst.-Minnig, Metallurgical andPetroleum Engrs. New York, 1-968.

M27. Martín P.A.,"Análisis por activación neutrónica dearsénico, galio, germanio, indio, manganeso, oro,renio y uranio en cenizas de carbones", Ensayos eInvestigaciones, 1. N°l, pp. 18-28, 1982.

N6. Norma UNE 80-302-85, "Especificaciones químicaspara los constituyentes del cemento".

05. Owens P.L.,"Fly ash and its usage in concrete",Journal, Concrete Spciety, Vol.13, pp.21-26, England,1979.

R15. Raask E., "Properties and charateristics", Int.Sym.on the use of pfa in concrete, Ed. Cabrera J.G andCusens A.R., Vol. 1, pp. 5-16, Leeds, 1982.

61

R16. Raask E., Power Ind. Research, 1,233. 1981.

Sl. Sersale, R.; "Structure and characterisation ofpozzo!anas, and of fly ashes," VllthInt.Con.Chem.Cem.;' Vol 1, Sub-theme IV 1/3-1/18;Pa-rís ,1980.

S20. Soria Santamaría E,"Adicionesy cementos con adi-ciones", Instituto Eduardo Torroja (CSIC),Funda-ción Gomez-Pardo,Tema N° 18, pp.1-56, Madrid,1987.

S21. Steopoe,"Sur la détermination de láctivitéhydraulique des pouzzolanes", Rev. Materiaux,N°492, pp.210-212, 1956.

T15. Tognon G.,"Combined lime and specific surface areaof the hydration products of lime-puzzolana andlime-fly ashes mixes", Proc.Sympos.Mater. Res.Soc.,pp.145-154.

Vl. Venuat, Michel; Papadakis Michel; "Control y ensa-yo de cementos, morteros y hormigones"; Edicio-nes URMO,S.A;Bilbao, 1975.

6.2

de~

la

FACULTAD DE INGENIERíA