WO2007064186A1 - Método de fabricación y composiciones de cemento de adquisición temprana de alta resistencia y resistente a la corrosión - Google Patents

Método de fabricación y composiciones de cemento de adquisición temprana de alta resistencia y resistente a la corrosión Download PDF

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Sergio Omar GALVÁN CÁZARES
GUTIÉRREZ Joel SOSA
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Concretos Translúcidos, S. De R.L. De C.V.
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Definitions

  • the present invention relates to cement compositions, which have as characteristics Ia to quickly acquire a high mechanical resistance and which are also resistant to corrosion caused by different agents, which makes it useful in many applications such as in the case of The construction of oil wells.
  • the Portland cement manufacturing method comprises the steps of mixing and grinding a clayey material and a previously crushed limestone material, wherein said mixture is reduced to a fine powder.
  • the composition of this mixture must remain constant within narrow limits, since any departure from the optimum point would be detrimental to the quality.
  • Mixing and grinding can be done dry (dry way) or with water (wet way). In any case, it is essential, whatever the method of preparation, that the mixture has the correct dosage, is finely ground and intimately mixed before entering the oven.
  • limestone usable materials are: limestone, cement rock, crete, loam, seashells and alkali manufacturing waste.
  • Limestones or other calcareous substances rich in magnesium carbonate are generally inadequate because an amount greater than 5% of magnesia is considered harmful in Portland cement, and is not allowed in normal specifications. Veins of plaster or pyrite can make the sulfate content of the product excessive. The crete sometimes contains flint nodes that must be removed, and the loam may have an excessive amount of siliceous sand.
  • Cement rock which is found in great abundance in the Lehigh Valley, is a limestone that contains such an amount of clayey matter that no additional limestone should be added or a mixture made with rich and poor lime rocks.
  • Loam is a sedimentary calcareous material formed at the bottom of some lakes and often mixed with lots of small shells. Important deposits of marls and seashells are exploited in Michigan and Norfolk (Virginia). In
  • the clay materials that can be used to make Portland cement are: clay, slate, shale, blast furnace slag, ashes and cement rocks.
  • tricalcium silicate exists at ordinary temperature only in a metastable state, and that it dissociates in CaO and C2S when it is maintained at temperatures between 1000 and 1300 degrees Celsius for long periods.
  • the magma of interstitial material, within which they appear The tricalcium and bicalcium silicate crystals are mainly composed of the phases that were liquid at the clinkerization temperature.
  • the mixture then goes to the rotary kiln where it is slowly heated to the clinker point. Water and carbon dioxide have been expelled before reaching the clinkerization zone. TO! Approaching the hottest regions chemical reactions occur between the constituents of the raw mixture. During these reactions new compounds are formed and some of them melt, the load being partially molten.
  • the clinker then falls to one of the different chillers, or is placed in the clinker heap where it is cooled, sometimes, with a rain of water. When it is cold, it is mixed with a carefully calculated amount of cooked or raw plaster and the mixture is ground until it becomes a very fine powder, which is the Portland cement of commerce.
  • Said cement obtains characteristics similar to those of a rock when hardening that behaves as a high density dielectric solid that prevents the passage of light through it; It also has a large volumetric weight and mechanical behavior similar to that of a rock.
  • the calcium plaster or sulfate is added in small quantities in the final milling to control the setting time and avoid false setting. However, if the plaster content is not properly monitored, a small variation in the established proportions of the main components in the ground rock mixture may be sufficient to completely alter the characteristics of the mixture or the properties of the cement.
  • Molybdenum is a chemical element with symbol Mo, with atomic number 42 and atomic weight 95.94, being one of the transition elements. It is a silver gray metal with a density of 10.2 g / cm3 that melts at 2610 degrees Celsius.
  • Molybdenum forms compounds in which it has oxidation states, 0, 2+, 3+, 4+, 5+, 6+. It has not been observed as an ionizable cation, however, cationic species such as molybdenyl are known. The chemistry of moiibdene is extremely complex and, with the exception of halides and chalcogenides, there are very few known simple compounds.
  • Molybdenum trioxide is a very common and stable oxide and for several decades there has been experience in its use to prevent corrosion in various metals and ceramics. It is generally a kind of laboratory. OBJECT OF THE INVENTION
  • the first step in the mixing of raw materials must be taken in the quarry with the use of steam spoons, gathering a spoonful of clay and two of stone, or two wagons of one rock and three of another.
  • the rock must now go through a battery of crushers, to become gravel.
  • the clinkerization process should be between 1520 and 1580 degrees Celsius.
  • the crude oil is constituted between 53% and 59% by AI2O3 and between 47% and 41% CaCO3, to obtain a clinker with a silica oxide composition with a content of less than 0.7% and an oxide content of iron less than 0.2%.
  • the mixture then goes to the rotary kiln, where it is slowly heated to 1535 degrees Celsius to the point of clinkerization. Water and carbon dioxide have been expelled before reaching the clinkerization zone. When approaching the hottest regions, chemical reactions occur between the constituents of the raw mixture. During these reactions new compounds are formed and some of them melt, leaving the charge partially molten. The clinker then It falls into one of the different chillers, or is thrown into the clinker heap where it cools.
  • the mixture is done as said, then, by constant monitoring of the content of constituents thereof, different changes in the quantities of clay or limestone can be introduced, when thrown into the crushers, if these changes are necessary to conserve an approximate constancy in the composition; however, if it is observed that the ground stone that is in the deposits has a greater or lesser alumina content, the content of two or more deposits is mixed in such proportion, such that the mixture is closest to the composition adequate.
  • the clinker cooling can be by means of a closed air circulation cooler, where the clinker cooling air is used as secondary or even primary combustion air in the furnaces, allowing fuel economy, as well as better calcination. of the clinker, the immediate use of the clinker for the mill and greater ease of grinding, as well as better strengths and greater stability of volume in the cement.
  • the average chemical characteristics of this cement are: 1.97% tricalcium aluminate (C3A); 61% Tricalcium Silicate (C3S); 0.40% of Insoluble Residue; 2.70% Sulfur Trioxide; 1.65% Magnesium Oxide; Sodium Citrate in a content between 0.05% and 0.12%; 0.20 of total alkali (Na2O), and a content of 4% molybdenum trioxide to increase corrosion resistance.
  • the plaster that is added to the clinker is composed of a mixture of hemihydrite and anhydrite, and the total amount of this must be in the range between 15% and 20% of the Total weight of sulfur trioxide present in the cement.
  • the proportion of the hemihydrite mixture and anhydrite should be one to one by weight.
  • the grinding of raw or cooked plaster, Ia limits the content of molybdenum dioxide and trioxide that will be added to the clinker.
  • the content of molybdenum dioxide to be added to the clinker must be such that the cement or final product must have a content between 0.5 and 6%, the optimum being 4% molybdenum dioxide for a clinker content of 60 %.
  • the content of molybdenum trioxide should be such that the cement or final product should have a content between 0.5 and 6%, the optimum being a 4% content of molybdenum trioxide for a clinker content of 60%; Sodium Citrate in a content between 0.05% and 0.12%.
  • alumina can be added, making sure that the cement or final product has a 35% alumina content for a 60% clinker content. This last addition is useful to achieve an aluminous cement.
  • the mixture of clinker, raw or cooked plaster, and the other constituents, are milled with a surface area that is specified for this type of cement, since the cement will develop resistance much faster as it becomes thinner. It is in this process where the plaster stone or cooked plaster must be added to the clinker.
  • the grinding process must be such that a fineness between 3450 and 4200 cm2 / g or greater is obtained, which must be monitored by means of the percent of material that passes through a sieve of the number 100 or 200 (light free of the meshes 0.147 and 0.074 millimeters, respectively). In the event that the cement does not have the aforementioned fineness, it must return to a new grinding stage until the established one is obtained.

Abstract

Se muestra un método de fabricación de cemento de adquisición temprana de alta resistencia y resistente a Ia corrosión, mostrando una novedosa tecnología química de fabricación, que permite obtener cementos con propiedades para su utilización en diversos campos, incluidos el de Ia construcción de pozos petroleros, tuberías, etc. La invención también se refiere a un cemento tipo Pórtland de rápida adquisición de resistencia mecánica, que mantiene una vida útil de hasta 20 años en condiciones de servicio normal, que tiene un contenido de 4% de trióxido de molibdeno, caracterizado por tener una finura superior a los 4200 cm2/g y que al momento de fraguar, pasadas 8 horas, a 100° F, tiene una resistencia mínima de 900 psi; y que a las 8 horas de fraguado, a 140° F, tiene una resistencia mínima de 2000 psi, sin adición alguna de aditivos que permite Ia reducción del agua necesaria para lograr un revenimiento determinado.

Description

MÉTODO DE FABRICACIÓN Y COMPOSICIONES DE CEMENTO DE ADQUISICIÓN TEMPRANA DE ALTA RESISTENCIA Y RESISTENTE A LA
CORROSIÓN
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se relaciona con composiciones de cemento, las cuales tienen como características Ia de adquirir rápidamente una alta resistencia mecánica y que además son resistentes a Ia corrosión causada por diferentes agentes, Io cual Io hace útil en muchas aplicaciones tales como en el caso de Ia construcción de pozos petroleros.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Se sabe que el método de fabricación del cemento Pórtland comprende las etapas de mezclar y moler un material arcilloso y un material calizo previamente triturado, en donde dicha mezcla se reduce hasta un polvo fino. La composición de esta mezcla debe permanecer constante dentro de unos límites estrechos, pues cualquier alejamiento del punto óptimo redundaría en perjuicio de Ia calidad. La mezcla y molido puede efectuarse en seco (vía seca) o con agua (vía húmeda). De todos modos es esencial, sea cual fuese el método de preparación, que la mezcla tenga Ia dosificación correcta, esté finamente molida e íntimamente mezclada antes de entrar al horno.
Hablando en general, para hacer cemento Pórtland, se puede usar toda clase de materiales, que al calcinarse den Ia debida composición química. Pero teniendo en cuenta Ia economía, el número de estos materiales es muy limitado. Los materiales aprovechables calizos, son: caliza, roca de cemento, creta, marga, conchas marinas y residuos de Ia fabricación de álcalis.
Las fuertes variaciones en Ia respuesta a los aditivos, observadas entre los lotes fabricados de cemento clase API y las condiciones severas de Ia mayoría de los pozos petroleros, son factores que obligan a elaborar sistemas de diseño de lechadas, muy sofisticados y de difícil control en obra, siendo muy poco prácticos y sobre todo, muy costosos por los altos contenidos de aditivos que intervienen y el excesivo tiempo que se puede llegar a ocupar en su diseño.
Sin embargo, se ha encontrado que algunos componentes son perjudiciales en el cemento, y ello limita aún más las calizas, margas, etcétera, que son aprovechables.
Generalmente son inadecuadas las calizas u otras sustancias calcáreas ricas en carbonato magnésico porque una cantidad superior al 5% de magnesia se considera perjudicial en el cemento Pórtland, y no está permitida en las especificaciones normales. Vetas de yeso o pirita pueden hacer que el contenido en sulfato del producto sea excesivo. La creta contiene a veces nodulos de pedernal que hay que quitar, y Ia marga puede tener una cantidad excesiva de arena silícea.
La caliza muy pura es dura y necesita una gran cantidad de energía para su molido, sin embargo, si se encuentra mezclada con pizarra, es más blanda. La roca de cemento, que se encuentra en gran abundancia en el Valle de Lehigh, es una caliza que contiene tal cantidad de materia arcillosa que no hay que añadir ninguna caliza adicional o usar una mezcla hecha con rocas ricas y pobres en cal. La marga es un material calcáreo sedimentario formado en el fondo de algunos lagos y a menudo mezclado con gran cantidad de pequeñas conchas. Se explotan importantes yacimientos de margas y conchas marinas en Michigan y en Norfolk (Virginia). En
Texas y Redwood (California), hay fábricas que trabajan con éxito usando como material calizo antiguos lechos de conchas de ostras. La creta se usa en Louisiana, y en gran escala en Inglaterra y Europa. En Michigan, el carbonato calcico precipitado obtenido como residuo de Ia fabricación de Ia sosa cáustica por el proceso Le Blanc, se ha utilizado para hacer cemento Pórtland.
Los materiales arcillosos que se pueden utilizar para hacer cemento Pórtland son: arcilla, pizarra, esquisto, escoria de altos hornos, cenizas y rocas de cemento.
Se ha sabido también desde hace mucho tiempo que el silicato tricálcico existe a Ia temperatura ordinaria sólo en un estado metaestable, y que se disocia en CaO y en C2S cuando se mantiene a temperaturas entre 1000 y 1300 grados centígrados durante largos períodos. El magma de material intersticial, dentro del cual aparecen los cristales de silicato tricálcico y bicálcico, está compuesto principalmente de las fases que fueron líquidas a Ia temperatura de clinkerización.
Cuando se calientan juntos CaO y AI2O3 se pueden formar cuatro compuestos, de los cuales, sólo el C3A y el C3A3 o C12A7 pueden existir en las mezclas ricas en cal del cemento Pórtland.
Si se calienta a 1535 grados centígrados, se alcanza el punto cuádruple en que CaO y C3A existen en equilibrio con líquido. Se puede observar que Ia composición del líquido en este momento es de 57% de CaO y de 43% de AI2O3. Al sustraer calor sin cambio de Ia temperatura a 1535 grados centígrados, es la formación de C3A y Ia desaparición de CaO conforme decrece Ia cantidad relativa de líquido a sólidos.
En Ia fabricación del cemento Pórtland, las temperaturas de que se dispone no son suficientemente altas para convertir ai estado líquido todos los materiales. En tal caso, algunas de las reacciones por las cuales se producen los compuestos han de realizarse entre el estado sólido y el líquido, e incluso entre dos o más cuerpos sólidos en contacto. Para que tenga efecto tal suceso, se necesita tiempo para que tales reacciones se completen, el cual dependerá de varios y diversos factores, como son Ia composición química o naturaleza de los materiales crudos, Ia cantidad de superficie que presentan los granos, Ia perfección de Ia diseminación obtenida en las diversas fases de Ia mezcla pulverizada, y Ia temperatura.
Del mismo modo, puesto que estas reacciones continuarán durante el proceso de enfriamiento, el grado de enfriamiento necesario para que se mantenga el equilibrio, dependerá de Ia composición. Finalmente, el enfriamiento rápido haría que una porción del líquido se solidifique en forma vitrea, mientras que Ia misma hubiera cristalizado con un enfriamiento más lento.
La mezcla pasa entonces al horno rotativo donde se calienta lentamente hasta el punto de clinkerización. El agua y el anhídrido carbónico han sido expulsados antes de alcanzar Ia zona de clinkerización. A! acercarse a las regiones más calientes se producen las reacciones químicas entre los constituyentes de Ia mezcla cruda. Durante estas reacciones se forman nuevos compuestos y algunos de ellos funden, quedando Ia carga parcialmente fundida. El clinker entonces cae a uno de los diferentes enfriadores, o se coloca en el montón de clinker donde se enfría, algunas veces, con una lluvia de agua. Cuando está frío, se mezcla con una cantidad cuidadosamente calculada de yeso cocido o crudo y Ia mezcla se muele hasta quedar convertida en un polvo muy fino, que es el cemento Pórtland del comercio.
Dicho cemento, obtiene características semejantes a las de una roca al endurecer que se comporta como un sólido dieléctrico de gran densidad que impide el paso de Ia luz a través de él; asimismo, tiene un gran peso volumétrico y comportamiento mecánico similar al de una roca.
El yeso o sulfato de calcio se añade en pequeñas cantidades en Ia molienda final para controlar el tiempo de fraguado y evitar el falso fraguado. Sin embargo, si el contenido de yeso no es debidamente monitoreado, una pequeña variación en las proporciones establecidas de los componentes principales en Ia mezcla de roca molida, puede ser suficiente para alterar completamente las características de Ia mezcla o las propiedades del cemento.
El molibdeno es un elemento químico con símbolo Mo, con número atómico 42 y peso atómico 95.94, siendo uno de los elementos de transición. Es un metal gris plateado con una densidad de 10.2 g/cm3 que funde a 2610 grados centígrados.
El molibdeno forma compuestos en los cuales presenta estados de oxidación, 0, 2+, 3+, 4+, 5+, 6+. No se ha observado como catión ionizable, sin embargo, se conocen especies catiónicas como el molibdenilo. La química del moiibdeno es extremadamente compleja y, con excepción de los halogenuros y calcogenuros, son muy pocos los compuestos simples conocidos.
El trióxido de molibdeno es un óxido muy común y estable y desde hace ya varias décadas se tiene experiencia en su uso para prevenir Ia corrosión en metales y cerámicos diversos. Por Io general es una especie de laboratorio. OBJETO DE LA INVENCIÓN
Con Ia finalidad de suprimir éstos y otros inconvenientes, se pensó en el desarrollo de un método de fabricación de cemento Pórtland que permita fabricar un cemento conductivo y resistente a Ia corrosión que pueda usarse en cualquier cimentación, un cemento conductivo y resistente a Ia corrosión que pueda usarse en Ia cimentación de pozos petroleros, en un horno rotativo y por vía seca, que se pretende proteger mediante Ia siguiente descripción.
Es objeto de Ia presente invención, describir una composición de cemento Pórtland de adquisición temprana de alta resistencia.
Es objeto de la presente invención, describir una composición de cemento Pórtland resistente a Ia corrosión para pozos petroleros.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
El primer paso en el mezclado de materias primas, debe darse en Ia cantera con el uso de cucharas de vapor, reuniendo una cucharada de arcilla y dos de piedra, o dos vagonetas de una roca y tres de otra. La roca deberá de pasar ahora por una batería de trituradoras, para quedar convertida en gravilla.
El proceso de clinkerización deberá de estar entre los 1520 y los 1580 grados centígrados. El crudo esta constituido en un entre un 53% y 59% por AI2O3 y entre un 47% y un 41% de CaCO3, para obtener un clinker con una composición de óxido de sílice con un contenido inferior a 0.7% y un contenido de Óxido de hierro menor al 0.2%.
La mezcla pasa entonces al horno rotativo, en donde se calienta lentamente a 1535 grados centígrados hasta el punto de clinkerización. El agua y el anhídrido carbónico han sido expulsados antes de alcanzar Ia zona de clinkerización. Al acercarse a las regiones más calientes se producen las reacciones químicas entre los constituyentes de Ia mezcla cruda. Durante estas reacciones se forman nuevos compuestos y algunos de ellos funden, quedando Ia carga parcialmente fundida. El clinker entonces cae a uno de los diferentes enfriadores, o se echa en el montón de clinker en donde se enfría.
Si Ia mezcla se hace como se ha dicho, entonces, por una constante vigilancia del contenido de constituyentes de Ia misma, se pueden introducir diferentes cambios en las cantidades de arcilla o caliza, al echarlas en las trituradoras, si estos cambios son necesarios para conservar una constancia aproximada en Ia composición; sin embargo, si se observa que Ia piedra molida que está en los depósitos tiene un contenido mayor o menor de alúmina, se mezcla el contenido de dos o más depósitos en tal proporción, de tal manera que Ia mezcla quede Io más cercana de Ia composición adecuada.
El enfriamiento del clinker puede ser mediante un enfriador cerrado con circulación de aire, donde el aire de Ia refrigeración del clinker se utiliza como aire secundario o inclusive hasta primario de combustión en los hornos, permitiendo una economía en el combustible, así como una mejor calcinación del clinker, el inmediato aprovechamiento del clinker para el molino y una mayor facilidad de molienda, así como mejores resistencias y mayor estabilidad de volumen en el cemento.
Al pasar el clinker a los molinos, se mezcla con una cantidad cuidadosamente calculada de un retardador, formado por piedra de yeso (CaSO4.2H20) o yeso cocido (CaSO4 1/2 H2O) pues sin esto, al mezclar el cemento con agua para formar el concreto, puede fraguar con excesiva rapidez,
Las características químicas promedio de este cemento son: 1.97% de Aluminato tricálcico (C3A); 61% de Silicato Tricálcico (C3S); 0.40% de Residuo Insoluble; 2.70% de Trióxido de Azufre; 1.65% de Oxido de Magnesio; Citrato de Sodio en un contenido entre 0.05% y 0.12%; 0.20 de Álcali total (Na2O), y un contenido de 4% de trióxido de molibdeno para aumentar Ia resistencia a Ia corrosión.
De acuerdo al método de fabricación de Ia presente invención, el yeso que se añade al clinker esta compuesto por una mezcla de hemihidrita y anhidrita, y Ia cantidad total de esto, debe de estar en el rango entre el 15% y el 20% del total del peso del trióxido de azufre presente en el cemento. La proporción de Ia mezcla de hemihidrita y anhidrita deberá de ser de uno a uno en peso.
La molienda de yeso crudo o cocido, Ia limita el contenido de dióxido y trióxido de molibdeno que se añadirá al clinker. El contenido de dióxido de molibdeno que se añadirá al clinker debe ser tal que el cemento o producto final deberá de tener un contenido entre el 0.5 y el 6 %, siendo el óptimo el 4 % de dióxido de molibdeno para un contendió de clinker de 60 %. El contenido de trióxido de molibdeno deberá de ser tal, que el cemento o producto final deberá de tener un contenido entre el 0.5 y el 6 % siendo el óptimo un contenido de 4% de trióxido de molibdeno para un contenido de clinker de 60%; Citrato de Sodio en un contenido entre 0.05% y 0.12%.
Opcionalmente se puede adicionar alúmina, asegurándose de que el cemento o producto final tenga un contenido de 35 % de alúmina para un contenido de clinker de 60 %. Esta última adición es útil para conseguir un cemento aluminoso.
La mezcla de clinker, yeso crudo o cocido, y los otros constituyentes, se muelen con un área superficial que se especifica para este tipo de cemento, ya que el cemento desarrollará resistencia mucho más rápido en cuanto más fino sea. Es en este proceso donde se debe de añadir con Ia piedra de yeso o yeso cocido al clinker.
El proceso de molienda debe de ser tal que se obtenga una finura comprendida entre 3450 y 4200 cm2/g o superior, que se debe de monitorear por medio del por ciento de material que atraviesa un tamiz del número 100 o 200 (luz libre de las mallas 0.147 y 0.074 milímetros, respectivamente). En dado caso que el cemento no tenga Ia finura arriba mencionada, deberá de regresar a una nueva etapa de molienda hasta obtener Ia establecida.
Ya molido y aún caliente por efecto de Ia molienda, se almacena en silos por al menos un periodo de 3 días, y no más de 5, para que todas las pequeñas cantidades de cal que han quedado sin combinar durante Ia calcinación se hidrate y carbonate por reacción con el agua y el anhídrido carbónico del aire y puede entonces llegar a perder Ia expansión que Ie daría si se mantuviesen estas partículas sin combinar de cal.

Claims

REIVINDICACIONESHabiendo descrito Ia invención, consideramos como novedad y por Io tanto se reclama como propio, Io contenido en las siguientes reivindicaciones:
1. Composición de cemento de adquisición temprana de alta resistencia y resistente a Ia corrosión, que comprende 1.97% de Aluminato tricálcico (C3A); 61% de Silicato Tricálcico (C3S); 0.40% de Residuo Insoluble; 2.70% de Trióxido de Azufre; 1.65% de Oxido de Magnesio; Citrato de Sodio en un contenido entre 0.05% y 0.12%; 0.20 de Álcali total (Na2O), y un contenido entre el 0.5 y el 6 %, siendo el óptimo un contenido de 4 % de trióxido de molibdeno para aumentar Ia resistencia a Ia corrosión.
2. Composición de cemento de adquisición temprana de alta resistencia y resistente a Ia corrosión según Ia reivindicación 1, que además contiene 4% de trióxido de molibdeno para aumentar Ia resistencia a Ia corrosión y disminuir el tiempo de adquisición de resistencia mecánica.
3. Composición de cemento de adquisición temprana de alta resistencia y resistente a Ia corrosión según Ia reivindicación 1, que además contiene citrato de Sodio entre 0.05% y 0.12%.
4. Composición de cemento de adquisición temprana de alta resistencia y resistente a Ia corrosión según la reivindicación 1, en donde el contenido de residuo insoluble (RI) es de 0.40%.
5. Cemento Pórtland de adquisición temprana de alta resistencia mecánica, que tiene Ia composición según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 o 3, que mantiene un porcentaje de 3.1 de fluido libre.
6. Cemento Pórtland de adquisición temprana de alta resistencia mecánica, que tiene Ia composición según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 o 3, que se caracteriza por tener una finura superior a los 3450 cm2/g.
7. Cemento Pórtland de adquisición temprana de alta resistencia mecánica, que tiene Ia composición según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 o 3, que a las 8 horas de fraguado, a 140° F tiene una resistencia mínima de 2000 psi.
8. Composición de cemento de adquisición temprana de alta resistencia y resistente a Ia corrosión según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 o 3 que permite Ia protección catódica del acero de refuerzo, así como de cualquier material metálico que se encuentre en el hormigón armado.
9. Cemento Pórtland de adquisición temprana de alta resistencia mecánica, que tiene Ia composición según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 o 3, que permite ya una vez fraguado una alta resistencia a los sulfates.
10. Cemento Pórtland de adquisición temprana de alta resistencia mecánica, que tiene Ia composición según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 o 3, que mantiene una vida útil en condiciones de servicio normal de hasta 35 años.
11. Cemento Pórtland de adquisición temprana de alta resistencia mecánica, que tiene Ia composición según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 o 3, que adquiere el 70% de su resistencia a las 8 horas de haber fraguado.
12. Composición de cemento de adquisición temprana de alta resistencia y resistente a Ia corrosión según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 o 3, que permite Ia reducción del agua necesaria para lograr un revenimiento determinado hasta en un 10%.
13. Cemento Pórtland de adquisición temprana de alta resistencia mecánica, que tiene Ia composición según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 o 3, que se caracteriza por que al momento de fraguar, presenta un tiempo de espesamiento de 145 minutos sin adición alguna de aditivos.
14. Cemento Pórtland de adquisición temprana de alta resistencia mecánica, que tiene Ia composición según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 o 3, que a las 24 horas de fraguado, a 100° F tiene una resistencia mínima de 900 psi.
15. Cemento Pórtland resistente a Ia corrosión para pozos petroleros que tiene Ia composición según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 o 3, con un contenido entre el 0.5 y el 6 %, siendo el óptimo un contenido de 4% de dióxido de molibdeno para aumentar Ia resistencia a Ia corrosión.
16. Cemento Pórtland resistente a Ia corrosión para pozos petroleros que tiene Ia composición según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 o 3, que se caracteriza por tener una finura superior a los 3700 cm2/g.
17. Cemento Pórtland resistente a Ia corrosión para pozos petroleros que tiene Ia composición según cualquiera de las reivindicaciones I7 2 o 3, que se caracteriza por que al momento de fraguar, presenta un tiempo de espesamiento de 105 minutos sin adición alguna de aditivos.
18. Cemento Pórtland resistente a Ia corrosión para pozos petroleros que tiene Ia composición según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 o 3, que adquiere una consistencia de 17 be a los 15 minutos y de 21 be a los 30 minutos , ya una vez hidratado.
19. Cemento Pórtland resistente a Ia corrosión para pozos petroleros que tiene Ia composición según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 o 3, que permite Ia protección catódica del acero de refuerzo, así como de cualquier material metálico que se encuentre en el hormigón armado.
20. Cemento Pórtland resistente a Ia corrosión para pozos petroleros que tiene Ia composición según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 o 3, que mantiene una vida útil en condiciones de servicio normal de hasta 20 años.
21. Cemento Pórtland resistente a Ia corrosión para pozos petroleros que tiene Ia composición según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 o 3, que a las 8 horas de fraguado, a 100° F tiene una resistencia mínima de 740 psi.
22. Cemento Pórtland resistente a Ia corrosión para pozos petroleros que tiene Ia composición según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 o 3, que a las 8 horas de fraguado, a 140° F tiene una resistencia mínima de 2000 psi.
23. Cemento aluminoso de rápida adquisición de resistencia mecánica que tiene Ia composición según Ia reivindicación 1, que se caracteriza por tener una finura superior a los 3450 cm2/g.
24. Cemento aluminoso de rápida adquisición de resistencia mecánica que tiene Ia composición según Ia reivindicación 1, que se caracteriza por que el clinker que Io forma, tiene una proporción de Ia mezcla de hemihidrita y anhidrita de uno a uno en peso.
25. Cemento aluminoso de rápida adquisición de resistencia mecánica que tiene Ia composición según Ia reivindicación 1, que adquiere hasta el 70% de su resistencia final a las 96 horas, ya una vez hidratado.
26. Cemento aluminoso de rápida adquisición de resistencia mecánica que tiene Ia composición según la reivindicación 1, que tiene un contenido de alúmina de 35%.
27. Cemento aluminoso de rápida adquisición de resistencia mecánica que tiene Ia composición según Ia reivindicación 1, que mantiene una vida útil en condiciones de servicio normal de hasta 70 años.
28. Cemento aluminoso de rápida adquisición de resistencia mecánica que tiene Ia composición según Ia reivindicación 1, que permite ya una vez fraguado una rápida adquisición de resistencia mecánica.
29. Cemento aluminoso de rápida adquisición de resistencia mecánica que tiene Ia composición según Ia reivindicación 1, que tiene un alto poder refractario.
30. Método de fabricación de cemento de adquisición temprana de alta resistencia y resistente a Ia corrosión que comprende las siguientes etapas: mezclar las materias primas en Ia cantera con el uso de cucharas de vapor, reuniendo una cucharada de arcilla y dos de piedra, o dos vagonetas de una roca y tres de otra; pasar Ia roca por una batería de trituradoras, hasta convertüa en gravilla; efectuar el proceso de clinkerización entre 1520 y 1580 grados centígrados; pasar Ia mezcla al horno rotativo, en donde se calienta lentamente a 1535 grados centígrados hasta el punto de clinkerización, hasta que el agua y el anhídrido carbónico han sido expulsados antes de alcanzar Ia zona de clinkerización; verter el clinker a enfriadores, o se echa en el montón de clinker en donde se enfría; - enfriar el clinker mediante un enfriador cerrado con circulación de aire, donde el aire de Ia refrigeración del clinker se utiliza como aire secundario o inclusive hasta primario de combustión en los hornos; pasar el clinker a molinos para su trituración y donde se agrega el retardador, formado por piedra de yeso (CaSO4.2H20) o yeso cocido (CaSO4 V2 H2O); añadir yeso entre el 15% y el 20% del total del peso del trióxido de azufre presente en el cemento al clinker , donde el yeso esta compuesto por una mezcla de hemihidrita y anhidrita, en donde Ia proporción de Ia mezcla de hemihidrita y anhidrita deberá de ser de uno a uno en peso; - moler Ia mezcla de clinker, yeso crudo o cocido, y los otros constituyentes; añadir con Ia piedra de yeso o yeso cocido al clinker; mediante el proceso de molienda obtener una finura comprendida entre
3450 y 4200 cm2/g o superior, que se debe de monitorear por medio del por ciento de material que atraviesa un tamiz del número 100 o 200 (luz libre de las mallas 0.147 y 0.074 milímetros, respectivamente); una vez concluida Ia molienda y aún caliente, se almacena en silos por al menos un periodo de 3 días, y no más de 5.
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