Análisis del cemento


La composición química del cemento juega un papel crucial en la determinación de sus propiedades como sustancia aglutinante. El análisis químico de los componentes del cemento se utiliza ampliamente en la industria de cemento para optimizar la producción y garantizar una estable y alta calidad del producto final. Los altos requisitos de la calidad del cemento están formados por su uso en la fabricación del hormigón, el material más consumido en la industria de la construcción.

Los constituyentes del cemento

Cement analysis

Los materiales del cemento se dividen en dos clases según el tipo de endurecimiento. La primera clase: cemento hidráulico, requiere la adición del agua para endurecer. Hoy en día, el cemento hidráulico es el más extendido en la industria.

Generalmente, el cemento hidráulico está hecho de una mezcla de silicatos y óxidos. El proceso de fabricación del cemento consta de varias etapas. En la primera etapa, los componentes crudos se trituran en polvo y se mezclan. En la segunda etapa, la mezcla se quema en hornos especiales a altas temperaturas. Durante la quema de la mezcla ascendente, el carbonato de calcio se descompone en óxido de calcio y dióxido de carbono, así como en arcilla. El óxido de calcio interactúa con los componentes de la arcilla a altas temperaturas y forma silicatos, aluminosilicatos, aluminatos de calcio y otros componentes. El producto final del proceso de quema se llama clínker. En la tercera etapa, el clínker se muele con yeso en molinos con bolas de acero. El polvo de color gris y verde obtenido en los procesos de molienda es el cemento hidráulico.

La segunda clase de cemento menos común es el no hidráulico. El representante típico del cemento no hidráulico, es la cal apagada (la mezcla de óxido de calcio con agua) que se endurece por la carbonatación con dióxido de carbono del aire.

En la producción del cemento se utilizan arcillas de fusión a baja temperatura, argilitas y lutitas, que forman parte de la mezcla de cemento. El segundo componente principal es las rocas carbonatadas. La piedra caliza y la arcilla son la materia prima para la producción del cemento. Se mezclan en una cierta proporción (75-80% de piedra caliza y 20-25% de arcilla).

La composición química del cemento determina sus propiedades y área de aplicación. La tarea principal de un probador de cemento es a través del análisis de los elementos (determinación de 13 óxidos y su proporción: CaO, SiO 2, Al O, Fe O, SO, MgO, Na O, KO, PO, TiO, Mn O, ZnO, SrO) y que permite un control preciso de la calidad de la producción del cemento.

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¿Cómo se puede utilizar el análisis XRF en una fábrica de cemento?

La composición de las sustancias minerales en el cemento proporciona una amplia información sobre la calidad y propiedades del cemento, pero es bastante difícil proporcionar medidas suficientemente precisas. Es mucho más fácil proporcionar un análisis elemental que un análisis de composición mineral. Y también es posible convertir de manera sencilla las proporciones elementales adquiridas en fracciones en peso de cada óxido de la muestra. Las proporciones de óxidos presentes en la muestra dan una estimación de la composición mineral del cemento suficientemente precisa.

Hay muchos métodos de espectroscopia para la determinación del análisis elemental del cemento: atómico, Raman, gravimetría, fotoelectrón de rayos X y masa plasmática acoplada inductivamente. La mayoría de ellos requieren métodos adicionales o podrían ser destructivos para la muestra y el equipo costoso.

Muchas fábricas de cemento utilizan el análisis cuantitativo de difracción de rayos X para determinar la composición del clínker de fase. Pero el análisis de rayos X del cemento tiene un gran inconveniente: la negligencia del deterioro estructural de algunas fases minerales débiles o escindibles como yeso, anhidrita o calcita en la muestra durante la medición.

El análisis de fluorescencia de rayos X (XRF) es el método universal para el análisis elemental. Combina procedimientos bastante simples y en consecuencia un equipo económico. Además, proporciona resultados rápidos y precisos. Por lo tanto, la fluorescencia de rayos X (análisis XRF) en el análisis de cemento es el método de análisis elemental más conveniente, más fácil y adecuado en la industria del cemento.​

En las fábricas de cemento, el XRF para el análisis del cemento se usa de forma rutinaria y es la forma principal de controlar la composición de la materia prima, así como el clínker y, en realidad, el cemento. Este método proporciona datos de composición rápidos para controlar casi todas las etapas de la producción y también se utiliza para evaluar y controlar la calidad del producto final.


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