MINERALES

03 de Octubre del 2012
Cynthia Isabel Jaimes Tenorio
1er Semestre Maestria en Construcción



Cuantificación mineralógica directa de cementos portland por el método de Rietveld

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 composiciónelemental.

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 esvariable. 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 deéste 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 composiciónelemental 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




1 . Mineral. Un mineral es una materia natural, inorgánica, sólida, cristalina y conuna composición química fija o que varía entre limites muy estrechos.
1.1 ¿Qué quiere decir natural? Una materia se denomina natural cuando se ha originado en la naturaleza, es decir sin la intervención del ser humano. La materia elaborada por los humanos se denomina materia artificial. Por ejemplo el cemento y el acero no son minerales puesto que no se encuentran en la naturaleza, sino que sonproductos fabricados por el ser humano.
1.2 ¿Qué quiere decir inorgánica? Una materia natural se llama inorgánica cuando no es del tipo que constituye y caracteriza los organismos, dicho de otro modo, cuando no está constituida básicamente por átomos de carbono (C) e hidrógeno (H). Estos son los dos elementos indispensables para formar la materia orgánica, que es la que constituye losorganismos. Un ejemplo de materia inorgánica es el cloruro sódico (NaCl) y ejemplos de materia orgánica son los lípidos que básicamente están formados por C y H.
1.3 ¿Qué quiere decir materia sólida? Una materia es sólida cuando las partículas (átomos, moléculas o iones) que la forman están fuertemente unidos ocupando posiciones fijas. Esto implica que hace falta realizar una fuerza para deformarla oromperla. Así pues, para que una sustancia pueda ser considerada mineral, es necesario que sea sólida. El agua no es un mineral, ni tampoco lo es el oxígeno del aire, etc. El que frecuentemente se hable de agua mineral, se debe a que es agua que salgo del interior de la montaña, es decir de una mina de agua, no porque sea un mineral.
1.4 ¿Qué quiere decir cristalina? Una materia sólida se llamacristalina cuando sus partículas están ordenadas, es decir las partículas no se encuentran de cualquier forma, sino en lugares fijos, tales que, si disponen de espacio suficiente, forman volúmenes geométricos como cubos, prismas, pirámides, etc., que se denominan cristales. Cuando el número de partículas es muy grande, los cristales son visibles a simple vista.
En las exposiciones y comercios de...