早在上個世紀(jì)中葉，自從發(fā)現(xiàn)在水泥中添加1%-2%的氯化鈣會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鋼筋的影響最嚴(yán)重。通常，嵌入混凝土中的鋼會受到周圍鈍化層的保護(hù)而不被腐蝕。但是如果氯離子含量超過一定水平，其會破壞鋼周圍的保護(hù)層，并開始腐蝕鋼。這可能會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞。

這并非水泥中氯的唯一負(fù)面影響：氯化物也會溶解鈣，從而對表層混凝土的質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。高濃度的氯化物可能會通過形成羥基氯化鈣水合物來破壞氫氧化鈣的穩(wěn)定性，這也會導(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)部來源才是問題所在，因此氯化物限值僅適用于這些來源。一般來說，對于預(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）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分析用于測定水泥中的氯化物含量

通過檢測水泥中氯的存在來確定氯化物含量。X射線熒光光譜法是適用于采礦廠和水泥廠的最簡單的儀器分析技術(shù)之一，因其制備樣品的步驟簡單，且能快速分析所有類型的材料（包括粉末）。多年來，臺式能量色散XRF（EDXRF）光譜儀已被成功用作采石場和水泥廠的質(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)品的多個生產(chǎn)階段。

在選擇分析儀時，用戶希望其設(shè)計有保障，足夠堅固耐用，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的結(jié)果。對于大多數(shù)分析，內(nèi)置的大氣補(bǔ)償功能可實(shí)現(xiàn)可靠的分析，而無需氦氣或真空吹掃，即可在保持最佳穩(wěn)定性的同時，將每次分析的成本降至最低。僅在絕對必要時使用氦氣（如在測量Na和Mg等低含量低能量元素的情況下）。

用戶可設(shè)置質(zhì)量控制（QC）例行程序，以及每個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式磨機(jī)來研磨粉末樣品，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單。

4、典型性能

本節(jié)中顯示的數(shù)據(jù)給出了日立臺式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個樣品，是大批量測試的理想選擇。

通過測量一系列已分析的水泥樣品，建立其氯含量與其X射線信號之間的關(guān)系，即可建立起一個簡單的經(jīng)驗(yàn)校準(zhǔn)方法。

根據(jù)對碳酸鈣樣品進(jìn)行10次重復(fù)測量以及對水泥標(biāo)樣進(jìn)行10次重復(fù)測量的結(jié)果計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)注趨勢數(shù)據(jù)，以了解氯含量是否會隨著時間的推移而逐漸上升，并預(yù)防生產(chǎn)問題的發(fā)生。由于LAB-X光譜儀本身存儲了多達(dá)100，000個結(jié)果，因此用戶可輕松查看新舊結(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存儲設(shè)備，甚至能將其上傳至日立的云服務(wù)ExTOPE Connect，以便對這些結(jié)果（包括來自整組儀器的數(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)對于早期檢測生產(chǎn)過程中所出現(xiàn)的問題至關(guān)重要。使用EDXRF可提供可靠的現(xiàn)場內(nèi)部解決方案，并最大限度地縮短停機(jī)時間。