Cuantificación mineralógica directa de cementos portland por el método de Rietveld

Ángeles G. de la Torre, Sebastián Bruque, Miguel A. G. Aranda
Departamento de Química Inorgánica, Cristalografía y Mineralogía
Facultad de Ciencias, Universidad de Málaga

Maria-Teresa Blanco-Varela
Instituto de Ciencias de la Construcción ‘Eduardo Torroja’
(CSIC), Madrid

Francisco-Javier Zúñiga
Departamento de Física de la Materia Condensada
Universidad del País Vasco

Existe un gran interés en el Análisis Cuantitativo de Fases (ACF) directo de cementos ya que las prestaciones finales de éstos dependen de su composición mineralógica y el grado de finura y no de la composición elemental. La difracción de rayos-X de polvo (DRXP) combinada con el método de Rietveld es la herramienta más adecuada para obtener el ACF de clínkeres y cementos. En este trabajo vamos a mostrar análisis mineralógicos de clínkeres Portland blancos, clínkeres portland grises y cementos portland grises, usando DRXP y el método de Rietveld. La complejidad de estos cementos comerciales es variable. La muestra más simple es el clínker portland blanco que tiene tres fases cristalinas. El caso más complicado es el cemento portland gris que puede contener más de ocho fases cristalinas. Se mostrarán ejemplos de estos análisis. Para ilustrar la diferencia entre la composición elemental y mineralógica, se tratará en detalle un clínker portland blanco comercial y otro obtenido a partir de éste por recocido a alta temperatura. El porcentaje de C3A cristalino aumenta notablemente después del recocido. Morteros de estos dos materiales (de composición elemental idéntica) presentan diferente resistencia a los sulfatos. Este comportamiento se ha podido explicar a base de las composiciones mineralógicas determinadas por el método de Rietveld. Por tanto, clínkeres con igual composición elemental pueden tener composición mineralógica distinta, y en consecuencia, prestaciones finales diferentes. Finalmente, presentaremos resultados de análisis de un clínker gris en forma de pastilla y con el difractograma grabado en condiciones análogas a las que se utilizarán en los sistemas automatizados. (…)