【摘要】 原位XRD已被证明是评估胶凝材料水化作用的有力工具。除了提供具有合理精度(一般为1-2 wt%)的定量分析外，它还允许定性地区分在其他技术中经常重叠的相(如TGA中)。

波特兰水泥是全球消耗最多的人造材料，平均年产量为46亿吨。虽然它的发明可以追溯到大约200年前(1824年获得专利)，但仍然没有完全了解它的反应机理，即所谓的水化反应。因此，除了波特兰水泥(PC)之外，还出现了其他水泥来减少PC生产对环境的影响。每生产一吨熟料，可释放0.8-1.0吨的二氧化碳，约占全球二氧化碳排放量的8%。在这些可选择的胶结剂中，钙(硫)铝酸盐、白橄榄石、硫橄榄石或白橄榄铁酸盐(BYF)、镁基和碱活化胶结剂较为突出。减少与水泥生产相关的二氧化碳排放的另一种流行方法是用补充胶凝材料(SCMs)取代高水平的波特兰熟料。例如，石灰石煅烧粘土水泥(LC3)可以替代约50%的熟料，但性能与PC相当。

设备和分析技术的发展使人们对不同水泥的反应机制有了新的认识。X射线衍射(XRD)是评价无水和水合胶凝材料相组成最常用的技术之一[1]。它允许定量相分析(QPA)具有合理的精度，同时需要少量的样品和较短的测试时间(低至10分钟)。此外，XRD提供的QPA结果与热重分析(TGA)、等温量热法、扫描电镜(SEM)、核磁共振(NMR)等独立方法吻合良好。设备和软件方面的进步使XRD从实验室研究到水泥厂熟料生产的质量控制得到普及。

原位XRD已被证明是评估胶凝材料水化作用的有力工具。除了提供具有合理精度(一般为1-2 wt%)的定量分析外，它还允许定性地区分在其他技术中经常重叠的相(如TGA中)。此外，由于没有水化停止，可以随时间进行多次测量，避免了相降解。

 

[1] Paulo R. de Matos, José S. Andrade Neto b, Daniel Jansenm, In-situ laboratory X-ray diffraction applied to assess cement hydration[J]. Cement and Concrete Research, 2022, 162: 106988.

 

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