早在上個(gè)世紀中葉,人們經(jīng)常以氯化鈣的形式有意將氯添加至水泥中,因為人們發(fā)現,添加1-2%的氯化鈣可以加速水泥的水化作用,提高水泥強度。但是,由于水泥中的氯化物具有腐蝕性,因此,這種做法如今已被淘汰。氯化物所產(chǎn)生的嚴重的影響之一是對鋼筋的腐蝕。通常,嵌入混凝土中的鋼材會(huì )受到表面鈍化層的保護而不受腐蝕。但是如果氯離子的含量超過(guò)某一定值,其會(huì )破壞鋼材周?chē)谋Wo層,由此引發(fā)腐蝕。
但這并不是在水泥中加氯的缺點(diǎn),氯化物還會(huì )溶解鈣,從而對表層混凝土的質(zhì)量產(chǎn)生負面影響。而高濃度氯化物可能通過(guò)形成羥基氯化鈣而使氫氧鈣石不穩定,這也導致產(chǎn)品的質(zhì)量較差。
水泥中的氯化物來(lái)自哪里?
如今,已在水泥生產(chǎn)中禁止有意添加氯化物,但這并不意味著(zhù)產(chǎn)品中沒(méi)有氯化物。在制造過(guò)程中,所使用的原材料或燃料可能會(huì )引入氯。
例如,水泥窯粉塵(CKD)可以作為原材料回收。但是,它通常含有大量的氯,必須在使用它前去除氯。大多數窯爐工藝使用旁路除氯系統,以確保產(chǎn)品符合規格。但是僅僅憑借可靠的工藝不足以實(shí)現控氯目標,還需要對混凝土進(jìn)行分析,以確保氯化物的濃度足夠低。
水泥中的氯離子限值
如上所述,氯離子的內部來(lái)源是問(wèn)題所在,氯離子限值僅適用于這些來(lái)源。一般來(lái)說(shuō),結構預應力混凝土或鋼筋混凝土的氯離子限值設定在0.05至0.1 %(按重量計)的范圍內。這大致相當于在水泥中設定0.4%至0.8%的氯離子限值。使用鋼筋阻銹劑或鍍鋅鋼可以稍微擴展氯離子限值的余地。
XRF分析法用于測定水泥中的氯含量
通過(guò)檢測水泥中氯離子的存在,可以測定氯含量。
直讀光譜儀分析是一種理想的方法,因為其速度快,只需簡(jiǎn)單的樣品制備,可適用于所有類(lèi)型的材料(包括粉末)。此外,如果選擇正確的儀器,它將在測定水泥中的氯含量時(shí)提供非??煽亢蜏蚀_的結果,并可用于從原材料分析到產(chǎn)品的幾個(gè)生產(chǎn)階段。
在日立的XRF光譜儀系列中,有兩款推薦產(chǎn)品適用于水泥分析:LAB-X5000和X-Supreme8000。這兩款分析儀的設計堅固耐用,足以承受多塵、大批量生產(chǎn)環(huán)境(例如水泥廠(chǎng)的環(huán)境)。若要制備樣品,只需將水泥粉末壓成樣片,之后將其放入分析儀。只需按一下按鈕,XRF光譜儀將在幾分鐘內返回完整的成分組成,輕松進(jìn)行大容量分析。
使用直觀(guān)的軟件,可以密切關(guān)注趨勢數據,以觀(guān)察氯含量是否會(huì )隨著(zhù)時(shí)間的推移而上升,以防止出現制造問(wèn)題。