Sulfoaluminate-belite cement from low-calcium fly ash and sulfur-rich and other industrial by-products

Arjunan, P.; Silsbee, M. R.; Roy, Della M.

doi:10.1016/s0008-8846(99)00072-1

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“…As a source of alumina, "red mud", a largely unwanted by-product of the Bayer process for alumina purification, has also been used (9). Besides gypsum, fluorgypsum and anhydrite are also used as a source of calcium sulphate (10).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Effect of citric acid and the hemihydrate amount on the properties of a calcium sulphoaluminate cement

Velazco¹,

Almanza-Robles²,

Cortés³

et al. 2014

Mater. construcc.

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ABSTRACT:The influence of citric acid on the hydration and strength development of a calcium sulphoaluminate cement was investigated. Cement pastes were prepared by mixing calcium sulphoaluminate (C 4 A 3 Ŝ) with 15, 20 and 25wt% of hemihydrate (CŜH 0.5 ). Citric acid was added as a retarder at 0 and 0.5wt%. The samples were cured at 20 °C for periods of time from 1 to 28 days to evaluate their compressive strength and to characterize the hydration products by scanning electron microscopy and X-ray diffraction. Calorimetric curves showed that the retarding agent considerably decreases the heat release rate and the quantity of total heat released. The main product after the curing was ettringite (C 6 AŜ 3 H 32 ). The morphology of this phase consisted of long and thin needles growing radially on the cement grains. Samples with 15wt% of hemihydrate and 0.5wt% of citric acid developed the highest compressive strength (70 MPa) at 28 days of curing. RESUMEN: Efecto de la adición de ácido cítrico y la cantidad de yeso sobre las propiedades del cemento de sulfoaluminato de calcio.Se investigó el efecto del ácido cítrico sobre la hidratación y propiedades mecánicas de un cemento de sulfoaluminato de calcio. El C 4 A 3 Ŝ se mezcló con 15, 20 y 25% e.p. de hemihidrato (CŜH 0.5 ). Se agregó ácido cítrico como retardante en 0 y 0.5% e.p. Las muestras fueron curadas a 20 °C por periodos de 1 a 28 días para realizar mediciones de resistencia a la compresión y caracterizar los productos de hidratación mediante microscopía electrónica de barrido y difracción de rayos X. Las curvas de calorimetría mostraron ue el ácido cítrico disminuye la velocidad de liberación de calor y la cantidad de calor liberado durante la hidratación. La resistencia a la compresión alcanzó un máximo de 70 MPa en muestras con 15% e.p. de hemihidrato y 0,5% e.p de ácido cítrico. Los resultados muestran a la etringita (C 6 AŜ 3 H 32 ) como principal producto de hidratación. Se observa a esta fase con morfología acicular creciendo sobre las partículas de cemento.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Effect of citric acid and the hemihydrate amount on the properties of a calcium sulphoaluminate cement

Velazco¹,

Almanza-Robles²,

Cortés³

et al. 2014

Mater. construcc.

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“…Whatever the formulation proposed, some questions about the clinker formation process remain open. For instance, the avoidance of the formation of some non-hydraulic phases, such as C 2 AS or C 5 S 2 $ [22,23] at the expense of C 4 A 3 $.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Aluminum-rich belite sulfoaluminate cements: Clinkering and early age hydration

Martín-Sedeño¹,

Cuberos²,

Torre³

et al. 2010

Cement and Concrete Research

134

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“…Las cenizas volantes, que se generan en un proceso de combustión de carbón, son otro tipo de residuo que puede ser empleado como materia prima para la fabricación de cementos (2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12). Esta nueva aplicación surgió ante las expectativas de demanda de energía para usos industriales y domésticos en un futuro cercano, estimándose que en el año 2010 la producción de dichas cenizas volantes será de 800 Mega toneladas, con los problemas medio ambientales derivados de su almacenamiento que esta gran producción implicará.…”

Section: Among the Reasons Which Are Actually Promoting The Developmeunclassified

Empleo de materiales secundarios como materia prima de nuevos tipos de cementos

Goñi¹,

Guerrero²,

Macías³

et al. 2001

Mater. construcc.

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ESPAÑA RESUMENEste trabajo es un estudio comparativo de algunas de las características de nuevos cementos belíticos, obtenidos a partir de dos tipos de residuos, como materia prima secundaria: cenizas volantes (CV) de bajo contenido en cal, procedentes de la combustión del carbón y cenizas procedentes de la incineración de residuos sólidos urbanos (CIRSU). Los cementos fueron sintetizados en un rango de temperaturas comprendido entre 700 °C y 900 °C después de un tratamiento hidrotermal de la CV y CIRSU a 200 °C La evolución de las fases cementícias, con la temperatura de calentamiento, fue estudiada por difracción de rayos X (DRX). Los resultados fueron comparados con aquellos obtenidos, directamente, por calentamiento de los residuos, sin un tratamiento hidrotermal previo de los mismos. El grado de hidratación fue cuantitativamente evaluado, por medio del análisis termogravimétrico, a partir del agua combinada de los cementos hidratados durante un período de 28 días o 200 días, dependiendo de la cinética de hidratación de cada cemento. SUMMARYThe present paper is a comparative study of some characteristics of new belite cements obtained from two kind of wastes, which were used as secondary raw materials: fly ash (FA), of low CaO content, from coal combustion, and ash from incineration of municipal solid waste (MSWIA). Cements were synthesised in a range of temperature between 700 °C and 900 ""C from MSWIA and FA, which were previously activated by hydrothermal treatment at 200 °C The evolution of cemented phases with the heating temperature was followed by X-ray diffraction (XRD). The results were compared with those obtained from heating the starting FA and MSWIA without the previous hydrothermal treatment. The degree of hydration was quantitatively evaluated by the combined water content, determined from thermogravimetric analyses, during a period of 28 days or 200 days from mixing depending of hydration kinetics of each cement. INTRODUCCIÓNEntre los motivos que están impulsando actualmente el desarrollo de nuevos tipos de materiales, se encuentran las mejoras de sus propiedades y las exigencias medioambientales, cada vez más restrictivas, durante el proceso de su fabricación. En el caso del cemento Portland, la contaminación ambiental, principalmente de emisión de CO2, que se produce en el proceso tradicional de su fabricación junto con la preservación de las materias primas naturales están promoviendo, a una escala mundial y en particular en nuestro

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Sulfoaluminate-belite cement from low-calcium fly ash and sulfur-rich and other industrial by-products

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Effect of citric acid and the hemihydrate amount on the properties of a calcium sulphoaluminate cement

Effect of citric acid and the hemihydrate amount on the properties of a calcium sulphoaluminate cement

Aluminum-rich belite sulfoaluminate cements: Clinkering and early age hydration

Empleo de materiales secundarios como materia prima de nuevos tipos de cementos

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