早在上個(gè)世紀(jì)中葉，自從發(fā)現(xiàn)在水泥中添加1%-2%的氯化鈣會(huì)加速水化并提高水泥強(qiáng)度，人們常以氯化鈣的形式將氯添加至水泥中。然而，此做法現(xiàn)已被淘汰，因?yàn)樗嘀械穆然锞哂懈g作用。

其中，氯化物所引起的腐蝕對(duì)鋼筋的影響最嚴(yán)重。通常，嵌入混凝土中的鋼會(huì)受到周?chē)g化層的保護(hù)而不被腐蝕。但是如果氯離子含量超過(guò)一定水平，其會(huì)破壞鋼周?chē)谋Ｗo(hù)層，并開(kāi)始腐蝕鋼。這可能會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞。

這并非水泥中氯的唯一負(fù)面影響：氯化物也會(huì)溶解鈣，從而對(duì)表層混凝土的質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。高濃度的氯化物可能會(huì)通過(guò)形成羥基氯化鈣水合物來(lái)破壞氫氧化鈣的穩(wěn)定性，這也會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降。

監(jiān)控水泥生產(chǎn)中的氯含量至關(guān)重要，而對(duì)于生產(chǎn)期間的質(zhì)量控制工藝而言，使用能量色散X射線熒光法（EDXRF）來(lái)完成此任務(wù)是理想選擇。

1、水泥中的氯化物限值

如上所述，氯化物的內(nèi)部來(lái)源才是問(wèn)題所在，因此氯化物限值僅適用于這些來(lái)源。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土，氯化物限值被設(shè)定在0.05%-0.1%（按重量計(jì)）的范圍內(nèi)。這大致相當(dāng)于水泥中的0.4%-0.8%氯化物。使用外加緩蝕劑或鍍鋅鋼可以對(duì)氯含量給出一些余地，稍微提高一點(diǎn)的氯化物的限值。

2、XRF分析用于測(cè)定水泥中的氯化物含量

通過(guò)檢測(cè)水泥中氯的存在來(lái)確定氯化物含量。X射線熒光光譜法是適用于采礦廠和水泥廠的最簡(jiǎn)單的儀器分析技術(shù)之一，因其制備樣品的步驟簡(jiǎn)單，且能快速分析所有類(lèi)型的材料（包括粉末）。多年來(lái)，臺(tái)式能量色散XRF（EDXRF）光譜儀已被成功用作采石場(chǎng)和水泥廠的質(zhì)量控制工具，以控制原材料和生產(chǎn)樣品。

而且，選擇正確的儀器可確保獲得水泥中氯含量的可靠和準(zhǔn)確結(jié)果，并可用于從原材料分析到最終產(chǎn)品的多個(gè)生產(chǎn)階段。

在選擇分析儀時(shí)，用戶(hù)希望其設(shè)計(jì)有保障，足夠堅(jiān)固耐用，能承受多塵、大批量生產(chǎn)的環(huán)境（例如水泥廠的環(huán)境）。

在現(xiàn)代儀器中，高分辨率的檢測(cè)器和經(jīng)優(yōu)化的校準(zhǔn)參數(shù)相結(jié)合，能確保獲得值得信賴(lài)的結(jié)果。對(duì)于大多數(shù)分析，內(nèi)置的大氣補(bǔ)償功能可實(shí)現(xiàn)可靠的分析，而無(wú)需氦氣或真空吹掃，即可在保持最佳穩(wěn)定性的同時(shí)，將每次分析的成本降至最低。僅在絕對(duì)必要時(shí)使用氦氣（如在測(cè)量Na和Mg等低含量低能量元素的情況下）。

用戶(hù)可設(shè)置質(zhì)量控制（QC）例行程序，以及每個(gè)控制元素的濃度目標(biāo)及下限和上限；顯示的控制圖清楚地顯示樣品是否在控制范圍內(nèi)。

3、樣品制備

為了進(jìn)行精密且準(zhǔn)確的多元素分析，必須制備樣品，以滿(mǎn)足礦物和水泥行業(yè)規(guī)范的生產(chǎn)控制高標(biāo)準(zhǔn)。這意味著需要使用振動(dòng)式磨機(jī)來(lái)研磨粉末樣品，并在其中加入助磨劑，以防止樣品堵塞磨機(jī)并助其結(jié)合成型。

之后，只需將水泥粉末壓成樣片，并將樣片放入分析儀中。只需按下按鈕，即可開(kāi)啟X射線熒光分析，并在幾分鐘內(nèi)返回完整的成分明細(xì)，使高通量分析變得簡(jiǎn)單。

4、典型性能

本節(jié)中顯示的數(shù)據(jù)給出了日立臺(tái)式XRF光譜儀LAB-X所具有的典型性能。日立的X-Supreme8000也可用于水泥分析，一次最多可容納10個(gè)樣品，是大批量測(cè)試的理想選擇。

通過(guò)測(cè)量一系列已分析的水泥樣品，建立其氯含量與其X射線信號(hào)之間的關(guān)系，即可建立起一個(gè)簡(jiǎn)單的經(jīng)驗(yàn)校準(zhǔn)方法。

根據(jù)對(duì)碳酸鈣樣品進(jìn)行10次重復(fù)測(cè)量以及對(duì)水泥標(biāo)樣進(jìn)行10次重復(fù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算出檢出限和精密度。

表1：水泥中氯的典型校準(zhǔn)性

借助先進(jìn)直觀的軟件，操作員可以密切關(guān)注趨勢(shì)數(shù)據(jù)，以了解氯含量是否會(huì)隨著時(shí)間的推移而逐漸上升，并預(yù)防生產(chǎn)問(wèn)題的發(fā)生。由于LAB-X光譜儀本身存儲(chǔ)了多達(dá)100，000個(gè)結(jié)果，因此用戶(hù)可輕松查看新舊結(jié)果，在集成打印機(jī)上打印出其紙質(zhì)記錄，將其下載至USB存儲(chǔ)設(shè)備，甚至能將其上傳至日立的云服務(wù)ExTOPE Connect，以便對(duì)這些結(jié)果（包括來(lái)自整組儀器的數(shù)據(jù)）進(jìn)行遠(yuǎn)程管理。

總結(jié)

雖然分析水泥中的氯并非新鮮事，但獲得水泥生產(chǎn)中氯含量的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)對(duì)于早期檢測(cè)生產(chǎn)過(guò)程中所出現(xiàn)的問(wèn)題至關(guān)重要。使用EDXRF可提供可靠的現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)部解決方案，并最大限度地縮短停機(jī)時(shí)間。