早在上個世紀中葉，自從發現在水泥中添加1%-2%的氯化鈣會加速水化并提高水泥強度，人們常以氯化鈣的形式將氯添加至水泥中。然而，此做法現已被淘汰，因為水泥中的氯化物具有腐蝕作用。

其中，氯化物所引起的腐蝕對鋼筋的影響最嚴重。通常，嵌入混凝土中的鋼會受到周圍鈍化層的保護而不被腐蝕。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層，并開始腐蝕鋼。這可能會導致結構損壞。

這并非水泥中氯的唯一負面影響：氯化物也會溶解鈣，從而對表層混凝土的質量產生負面影響。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定性，這也會導致產品質量下降。

監控水泥生產中的氯含量至關重要，而對于生產期間的質量控制工藝而言，使用能量色散X射線熒光法（EDXRF）來完成此任務是理想選擇。

1、水泥中的氯化物限值

如上所述，氯化物的內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，對于預應力混凝土結構或鋼筋混凝土，氯化物限值被設定在0.05%-0.1%（按重量計）的范圍內。這大致相當于水泥中的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量控制工具，以控制原材料和生產樣品。

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確結果，并可用于從原材料分析到最終產品的多個生產階段。

在選擇分析儀時，用戶希望其設計有保障，足夠堅固耐用，能承受多塵、大批量生產的環境（例如水泥廠的環境）。

在現代儀器中，高分辨率的檢測器和經優化的校準參數相結合，能確保獲得值得信賴的結果。對于大多數分析，內置的大氣補償功能可實現可靠的分析，而無需氦氣或真空吹掃，即可在保持最佳穩定性的同時，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）。

用戶可設置質量控制（QC）例行程序，以及每個控制元素的濃度目標及下限和上限；顯示的控制圖清楚地顯示樣品是否在控制范圍內。

3、樣品制備

為了進行精密且準確的多元素分析，必須制備樣品，以滿足礦物和水泥行業規范的生產控制高標準。這意味著需要使用振動式磨機來研磨粉末樣品，并在其中加入助磨劑，以防止樣品堵塞磨機并助其結合成型。

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，并在幾分鐘內返回完整的成分明細，使高通量分析變得簡單。

4、典型性能

本節中顯示的數據給出了日立臺式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射線信號之間的關系，即可建立起一個簡單的經驗校準方法。

根據對碳酸鈣樣品進行10次重復測量以及對水泥標樣進行10次重復測量的結果計算出檢出限和精密度。

表1：水泥中氯的典型校準性

借助先進直觀的軟件，操作員可以密切關注趨勢數據，以了解氯含量是否會隨著時間的推移而逐漸上升，并預防生產問題的發生。由于LAB-X光譜儀本身存儲了多達100，000個結果，因此用戶可輕松查看新舊結果，在集成打印機上打印出其紙質記錄，將其下載至USB存儲設備，甚至能將其上傳至日立的云服務ExTOPE Connect，以便對這些結果（包括來自整組儀器的數據）進行遠程管理。

總結

雖然分析水泥中的氯并非新鮮事，但獲得水泥生產中氯含量的準確數據對于早期檢測生產過程中所出現的問題至關重要。使用EDXRF可提供可靠的現場內部解決方案，并最大限度地縮短停機時間。