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APLICACION DE LA MICROSCOPIA ELECTRONICA
DE BARRIOO AL ESTUDIO DEL CEMENTO
Patricio LYON*
Pablo KITTL *
RESUMEN
presente articulo
En el
se
hace
una
breve
co m p
aracion
la microscop ia electronica de transmision y la mi­
entre
croscopia electronica de b arrido ap1icadas al estudio de
fases y a1 proceso de hidratacion en el clinquer. Se mues­
tran algunos resultados obtenidos con m uestras anhidras
y muestras hldratadas.
La tecnica de la
mente
usada
en
Con fines
microscopfa
el estudio del
com
parativos
elecrrcnica de barrido ha comenzado
cementa
es
y
sus
in teresan te
a
ser
amplia­
propiedades.
re
ferirse al
m
icroscopio electro nico de
descripcicn de su funcionamiento antes de hacer
un analisis de las
aplicaciones del microscopio.de barrido al cemento. La base del
funcionamiento del microscopio e lectronico de rransm isio n es la �iguiente: a partir
tran sm
isio n haciendo
una
breve
catodo de tungsteno caliente se generan electrones. Estos eleo.trones son
acelerados a 100 kv a traves del anodo. Las lentes condensadoras dan al haz
de
un
electrenico
un
diametro dado que incide sobre la
enfocan y agrandan la imagen la
lentes intermedias y proyectoras,
f1uorescente. La figura 1 muestra
elecrronico de
transm
ision 1.
Una ap licacie n de la tecnica anterior al estudio del
Se ohserva
en
ella gran cantidad de silicato
granos inclusiones
emplear
de
esta
en
la
tecnica
*Investigadores de
en
muestra
se
su
ver en
la
la
figura 2.
dicalcico, presentando algunos de los
cementa es
interior. Para la ob rencicn de la
tecnicas de
pueden
IDIEM.
Las lentes
objetivo
que finalmente vuelve a ser agrandada por las
para dar una imagen final sobre una pantalla
el esquema del funcionamiento del microscopio
muestra.
pulido, ataque con
pub licacicn de Kittl
imagen
nital y
et
all.
fue necesario
replica.
Mas detalles
ESTUDIO CEMENTO MICROSCOPIA ELECTRONICA BARRlDO
El fundamento del funcionamiento del
haz de electrones
un
se
genera
partir
a
de
de barrido
microscopio
un
99
el
es
siguiente:
filamento de tungsteno ubicado
en
el
superior de una columna de vaclo. EI haz es acelerado y dirigido por
mecanismos de optica e le crro n ica sobre la muestra que se encuentra ubicada en la
extremo
base de la columna. EI haz barre la
Y,
em
de la
muestra en
las direcciones X
itiendo se electrones secundarios. Estos electrones secundarios
dos mediante
cristal de centelleo y
un
enviados
son
superficie
a
monitor de
un
un
son
e
detecta­
tubo
television
fotomultiplicador. A co n tinu acion
donde se puede observar la imagen.
CoII6n
... ctrOnico
1
Lon.
2
c:ondentedor
Lon.
3
objetiva
Lon.
proylC1ivo
5
Fig.
Esquema del microsco­
pio electronice de trans­
mision1•
1.
La
figura
3
de
transm
las
superficies
nital.
muestra un
Mediante el
estudio de fases
Fig. 2. Silicato dicalcico
microscopio
en
el
cllnquer
isio n, recurrir
estudio
en
conductoras. Otra de las
campo del
microscopio
sin
silicato tricalcico,
En la
de
e
microscopio
elecrrcnico de
le c tro n ico de barrido
sin que
sea
tecnicas de
con
de
una
ventajas
necesario,
pulido
capa de
0
a
se
carbon,
con
barrido1,4.
puede hacer
diferencia de la
replicas.
atacado
m
un
rapido
icroscop ia
Basta solamente recubrir
para hacerlas electricamenre
que conviene destacar
la gran
es
prolundidad
de
de barrido.
figuras 4 y 55.
figura 4 presenta una colonia de silicato dlcalcico de un clinquer fracturado
ataque qu Irn ic o de ninguna naturaleza. Se observan adem as algunos granos de
Una muestra
La
a
Microscopia
esquema del
cHnquer pulido y
transmision2, 3000 :I.
en un
un
figura
de
la
a
p lic ac io n
al estudio de fases
son
los granos de silicato dlcalcico.
5, hay gran cantidad de silica to tricalcico
las
entre
figura
clinquer que
ha sido enfriado lentamente, del
2. Solo ha sido recubierto
por
una
peHcula
t1picamente alargado
mismo tipo que el de la
de carbon.
100
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
REVISTA DEL IDIEM
vol, 12, nO 2,
septiembre 1973
Filemento
Anodo
Lentes condensadores Iniclales
Lentes condensadores finales
Muestr.
Generador de berrido
Tubo de raves cetodiccs
Amplificador de video
Detector de senales
Fig. 3. Esquema del microsco­
pio electronico de ba­
4.
Fig.
CI(nquer
de
cemento.
colonia de silicato
rrid03,4.
Fig.
S.
CHnquer de cemento. Microscopla
tricalcicos, 7200 x
de barrido de
Microscopla
dicalcic05,
de barrido de
7200
x
una
,
colonia de silicato
una
,
Tarn b ie n
reactivos
quimicos.
1o/u durante
cato tr ic
ha sido usada
un
La
figura
tiempo
el estudio de
en
6
de 10
superficies
p u lid
muestra
un
clinquer pulido
segundos
en
I" cual
alcic o y las fases vitreas 7.
se
as
y atacadas
y atacado
d e sta c a n
n
it id a m
con
con
nital al
en te e
l sili­
ESTliDIO CEMENTO MICROSCOPIA ELECTRONICA BARRIDO
Fig.
6.
Clinquer pulido
crecimiento.
Pig.
7. Pro d
uc to s
y
atacado
Microscopia
barridos,
nita!. Silicato rricalcico
de b arrid o ", 2500
de hidra rac icn de
Micr o vc o p i a de
con
5200
un
x
,
clinquer
con
nucleos de
x.
atacado por la humedad ambiente.
101
vol, 12, nO 2,
REVISTA DEL IDIEM
102
La
m
icrosco p ia de barrido ade rn as ha sido utilizada
en
septiembre
1973
el estudio del fenome­
trabajos realizados en esta d ireccion
se destaca el de Williamson6
quien se manifiesta partidario de la teoria de hidrata­
cion de Le Chatelier, que en lineas generales sostiene que la tobermorita y la
portlandita crecen como los cristales en un liquido saturado y sobre enfriado.
Williamson en su extenso trabajo, utilizando de preferencia observaciones sobre
clinquer hidratado y sometido a fractura a diferentes tiem pos de fraguado, pareee
no
de la hidraracicn
el
en
cemento. En tse
los
confirmar la teoria expuesta por Le Chatelier, aunque esta
de los
a uno
La
de
autores
Figura 75
trabajo?
este
muestra un
clinquer
la humedad del medio ambiente,
Es muym ec
inica de
por
otros
de
probable que la
los hormigones,
la
con
en
que la h id r at ac io n
presencia
atribuida por
en
unos
se
ha
producido
por
de abundante material hidratado.
teoria de la h id ra tac io n y el
al efecto de fibra, reciba
esta nueva
fuertes reparos
merece
a
de la resisteneia
origen
las fuerzas de
van
der Waals y
los pr o x im os afi os aportes decisivos de parte
tecnica.
Agradecimientos
A Mariana Ramos P. por
su
exeelente y
constante c o lab or ac io n en
el
trahajo
foto­
grafico.
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APPLICATION OF SCANNING ELECTRON MICROSCOPE
TO THE STUDY OF HYDRATED CEMENT
SUMMARY:
A
brief comparison is made between
scopy as applied to the study of phases
Some results obtained with both
transm ission
and
scanning electron
micro­
hydration processes in cement clinker.
unh y drated and hydrated samples are presented.
and