セメントのXRD分析

XRDは、生粉、クリンカー、セメント、SCM、および水和セメント系に実際にどのような結晶相が存在するかを明らかにすることで、元素分析を補完する直接的な鉱物学的情報を提供します。セメント製造において、これは特に重要です。なぜなら、セメントの性能は化学組成だけでなく、相組成、結晶性、多形、および水和挙動にも左右されるからです。

• クリンカー相分析：リートヴェルト精製法を用いて、アリト、ベライト、アルミネート、フェライトなどの主要なクリンカー相を定量します。また、強度の発現、凝結挙動、およびプロセス制御に影響を与える可能性のある遊離石灰、ペリクレーゼ、アルカリ硫酸塩、その他の微量相を監視します。
• 完成セメントの品質管理：最終セメント製品の相組成と結晶性を測定し、ロット間の均一性を確保し、性能上の問題のトラブルシューティングを行い、粉砕、ブレンド、および添加剤の変更による影響を検証します。
• 補足セメント材料（SCM）： 低クリンカーセメント配合に使用されるスラグ、フライアッシュ、焼成粘土、石灰石、ポゾラン、その他のSCMの特性を評価する 。 Rietveld 精製および非晶質含有量測定法を組み合わせた XRD は、メーカーが SCM のばらつきを管理し、非晶質／反応性含有量を定量化するのを支援することで、脱炭素化の取り組みを後押しします。
• 水和および耐久性に関する研究：ポートランド石、エトリンガイト、モノ硫酸塩、炭酸塩含有相などの結晶性水和生成物の形成と消費を追跡し、凝結、養生、硫酸塩バランス、炭酸化、および長期耐久性をより深く理解します。
• プロセスの最適化： XRDデータを活用して、 キルンの制御、クリンカー品質の向上、原料混合比の調整、およびセメントの強度、凝結時間、またはコンシステンシーに予期せぬ変化が生じた際の迅速なトラブルシューティングを支援します。リガクによると、セメント工場ではXRFおよびXRDが、原料および代替材料、原料粉、燃料、クリンカー、完成セメント、ならびにプロセス効率の分析に使用されています。

セメント工場での日常的な分析には、MiniFlex XpCが適しています。この装置は、コンパクトな卓上設置が可能であると同時に、クリンカー用途において高い性能を発揮します。より広範な粉末回折分析については、MiniFlexが相同定、定量相分析、結晶化率、結晶子サイズおよびひずみ、格子定数の精製、リートヴェルト法による精製をサポートします。 高度なセメント研究においては、SmartLabおよびSmartLab SEが、詳細な相分析、非大気圧下での測定、測定法の開発など、より複雑な研究に対応するハイエンドなXRDの柔軟性を提供します。