{"id":1828,"date":"2024-06-13T08:00:18","date_gmt":"2024-06-13T14:00:18","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermofisher.com\/blog\/cienciaacelerada\/?p=1828"},"modified":"2024-11-27T10:13:32","modified_gmt":"2024-11-27T16:13:32","slug":"estructura-cristalina-de-su-cemento","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermofisher.com\/blog\/cienciaacelerada\/cementos-avanzados\/estructura-cristalina-de-su-cemento\/","title":{"rendered":"\u00bfC\u00f3mo es la estructura cristalina de su cemento?"},"content":{"rendered":"

El cemento es un componente vital en la industria de la construcci\u00f3n y se utiliza para fabricar una amplia gama de productos, como hormig\u00f3n, mortero y lechada. La calidad y el rendimiento de estos materiales dependen de la estructura cristalina y la composici\u00f3n qu\u00edmica del <\/span>cemento <\/span><\/a>utilizado. Es cierto que la optimizaci\u00f3n de la composici\u00f3n y la estructura del cemento puede contribuir al ahorro de energ\u00eda y beneficiar al medio ambiente<\/span><\/p>\n

La <\/span>difracci\u00f3n de rayos X (XRD)<\/span><\/a> es una t\u00e9cnica anal\u00edtica ampliamente utilizada para analizar la composici\u00f3n y estructura de los materiales, incluido el cemento.\u00a0 Se trata de una t\u00e9cnica no destructiva que proporciona informaci\u00f3n valiosa sobre las fases cristalogr\u00e1ficas presentes en los materiales a base de cemento, lo que permite a ingenieros y cient\u00edficos optimizar el proceso de producci\u00f3n y mejorar el rendimiento del cemento.<\/span><\/p>\n

La difracci\u00f3n de rayos X es un fen\u00f3meno en el que los \u00e1tomos de un cristal, en virtud de su espaciado uniforme, provocan un patr\u00f3n de interferencia de las ondas en un haz incidente de rayos X. Los planos at\u00f3micos del cristal act\u00faan sobre los rayos X del mismo modo que una rejilla de reglas uniformes act\u00faa sobre un haz de luz. El patr\u00f3n de interferencia resultante es espec\u00edfico de la estructura at\u00f3mica de una sustancia determinada y proporciona informaci\u00f3n sobre la disposici\u00f3n de los \u00e1tomos o mol\u00e9culas en el cristal.<\/span><\/p>\n

En una medida de DRX, se coloca una muestra en un <\/span>difract\u00f3metro de rayos X<\/span><\/a> y se irradia con un haz de rayos X primarios en un \u00e1ngulo definido por la geometr\u00eda de difracci\u00f3n correspondiente. La <\/span>geometr\u00eda Bragg-Brentano<\/span><\/a> es una de las m\u00e1s utilizadas en la DRX de polvos, tambi\u00e9n conocida como DRXR. Se basa en mover el tubo de rayos X y el detector en una trayectoria circular para detectar los rayos X dispersos de una muestra y obtener un patr\u00f3n de difracci\u00f3n completo. Siempre que se cumpla la ley de Bragg, cuando el haz de rayos X primario interact\u00faa con la muestra, se difracta y produce un haz secundario que puede ser captado por un detector. Esto produce un patr\u00f3n de difracci\u00f3n que es caracter\u00edstico de la estructura cristalogr\u00e1fica \u00fanica de la muestra.<\/span><\/p>\n

An\u00e1lisis de una muestra de cemento con DRX<\/span><\/h2>\n

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Medimos una muestra de polvo de cemento en reflexi\u00f3n utilizando un <\/span>difract\u00f3metro de rayos X<\/span><\/a> con radiaci\u00f3n Cu K\u03b1 (filtro Ni). La muestra se midi\u00f3 en once repeticiones de 5 min para calcular la reproducibilidad. A continuaci\u00f3n se realiz\u00f3 la cuantificaci\u00f3n de fase con Profex 1 (algoritmo BGMN) utilizando un enfoque de par\u00e1metros fundamentales. Las estructuras de referencia se seleccionaron de acuerdo con Aranda et.al (2012).2<\/span><\/p>\n

La muestra no conten\u00eda aditivos amorfos. La cuantificaci\u00f3n de las modificaciones C3S M1 y M3 fue posible y dio como resultado una desviaci\u00f3n est\u00e1ndar del 1,2% (1\u03c3). La composici\u00f3n concordaba con las especificaciones realizadas en la norma ASTM C150 sobre OPC Tipo 1.<\/span><\/p>\n

ASTM C150\/C150M-22<\/span><\/a> es la especificaci\u00f3n est\u00e1ndar para el cemento Portland. “El cemento cubierto por esta especificaci\u00f3n s\u00f3lo contendr\u00e1 los siguientes ingredientes: clinker de cemento portland; agua o sulfato de calcio, o ambos; piedra caliza; adiciones de procesamiento; y adici\u00f3n de aire para cemento portland con aire. El cemento portland de cada uno de los ocho tipos debe tener las siguientes composiciones qu\u00edmicas: \u00f3xido de aluminio, \u00f3xido f\u00e9rrico, \u00f3xido de magnesio, tri\u00f3xido de azufre, silicato tric\u00e1lcico, silicato dic\u00e1lcico, aluminato tric\u00e1lcico y aluminofernita tetrac\u00e1lcica”.<\/span><\/p>\n

Cabe destacar que C3S (73,5% y C4AF (10,0%) eran altos, con C2S (2,2%) y C3A (6,4%) bajos, mientras que la suma de sulfatos de calcio era igual a 6,3%. Todos los valores segu\u00edan estando de acuerdo con la norma ASTM C150.<\/span><\/p>\n

La <\/span>difracci\u00f3n de rayos X (XRD)<\/span><\/a> demostr\u00f3 ser una soluci\u00f3n apropiada para cualquier tarea de control de procesos en la industria del cemento, incluso para ayudar a mejorar el rendimiento de los materiales a base de cemento.<\/span><\/p>\n

Puede ver los resultados, incluyendo tablas, gr\u00e1ficos y espectros en la nota de aplicaci\u00f3n: <\/span>An\u00e1lisis cuantitativo de C3S M1\/M3 en CEM \u0399 mediante DRX de sobremesa ARL X’TRA Companion.<\/span><\/a><\/p>\n

Referencias y recursos adicionales<\/span><\/h2>\n

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  1. N. D\u00f6belin, R. Kleeberg, J. Appl. Crystallogr. 2015, 48, 1573-1580.<\/span><\/li>\n
  2. M.A.G. Aranda, A.G. De la Torre, L. Le\u00f3n-Reina, Rev. Mineral. Geochem. 2012, 74, 169-209.<\/span><\/li>\n<\/ol>\n

    Nota de aplicaci\u00f3n: <\/span>An\u00e1lisis cuantitativo de C3S M1\/M3 en CEM \u0399 mediante DRX de sobremesa ARL X’TRA Companion.<\/span><\/a><\/p>\n

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