Cemento resistente a ácidos: Propiedades, componentes y usos
Los cementos resistentes a los ácidos consisten en una solución acuosa de silicato de sodio (vidrio soluble), un agregado resistente a los ácidos y un aditivo (acelerador de endurecimiento).
Ingredientes y componentes
Los micro agregados son cuarzo, cuarcitas, andesita, diabasa y otros materiales resistentes a los ácidos. El acelerante endurecedor es el fluosilicato de sodio. El material aglutinante en el cemento resistente al ácido es el vidrio soluble: una solución acuosa de silicato de sodio Na2O.nSiO2 o silicato de potasio K2O.nSiO2.
Aquí (n) es la relación entre el número de moléculas de sílice y el de las moléculas de óxido alcalino, llamado módulo de vidrio, cuyo valor se encuentra entre 2.5 y 3.5.
El vidrio soluble se funde a partir de arena de cuarzo, se muele y se mezcla a fondo con carbonato de sodio, sulfato de sodio o carbonato de potasio en tanques de vidrio a una temperatura entre 1300 y 1400 ° C.
La fusión dura de 7 a 10 horas.
La masa de vidrio resultante fluye desde el horno hacia los automóviles, donde se enfría rápidamente y se rompe en pedazos llamados «grumos de silicato».
Este vidrio es soluble en agua en condiciones normales, pero cuando se expone a la acción del vapor a alta presión (5–6 atm a aproximadamente 150 ° C), se vuelve líquido con bastante facilidad.
El vidrio soluble se endurece en el aire porque el dióxido de carbono atmosférico hace que la sílice amorfa SiO2.2H2O [Si (OH) 4] se sedimente y se seque de acuerdo con la reacción
Na2SiO3 + CO2 +2H2O (produce) Si(OH)4 + Na2CO3
Pero este proceso es muy lento en el aire. El endurecimiento del vidrio soluble se acelera al agregar un catalizador de fluosilicato de sodio (Na2SiF6) que interactúa rápidamente con el vidrio soluble para producir un gel de silicato.
Na2SiF6 + 2Na2SiO3 +6H2O (produce) 6NaF + 3 Si (OH)4
La introducción de fluosilicato de sodio no solo acelera el endurecimiento, sino que también mejora las propiedades de resistencia al agua y al ácido del cemento.
El cemento resistente a los ácidos no debe usarse en construcciones sometidas a la acción del agua, los álcalis y los ácidos fosfórico, fluorhídrico o fluosilícico durante largos períodos de tiempo.
Para mejorar la propiedad de resistencia al agua del cemento, se le agrega 0.5% de aceite de linaza. El cemento hidrófobo así obtenido se conoce como cemento resistente al agua y al ácido.
Usos
Los cementos resistentes a los ácidos se utilizan para revestir aparatos químicos y para construir torres, tanques y otras instalaciones para la industria química. El vidrio soluble también se usa para preparar recubrimientos resistentes al ácido y al calor.
Soy ingeniero geólogo con experiencia y conocimiento en el área de exploración minera, hidrocarburos, evaluación de depósitos minerales metálicos y no metálicos, exploración de piedras preciosas y de metales preciosos, procesamiento de datos geológicos en software especializado y métodos de explotación de recursos naturales.
Además, tengo conocimiento en geología aplicada a la ingeniería geológica, donde se incluye el estudio de suelos, rocas y agua para la construcción de obras de ingeniería civil.
