Hydratation von Portlandzement
Eine neue Studie beschäftigt sich mit der Hydratation von ternären Portlandzementmischungen, die Metakaolin und Natriumbentonit enthalten.
Obwohl Metakaolin die Hydratation von Zement verbessern kann, treten seine puzzolanischen Reaktionen vor allem im frühen Stadium mit einer hohen Wärmeabgaberate und einem geringen Reaktionsgrad auf, was zu einer Verringerung der Verbundfestigkeit insbesondere bei hohen Substitutionswerten führt. Um dieser Herausforderung zu begegnen, wird eine Kombination aus Metakaolin und Natriumbentonit als teilweiser Ersatz für Zement eingesetzt. Der Einfluss gekoppelter Substitutionen dieser beiden Tone auf die Hydratation von Portlandzement wird durch die Charakterisierung der Hydratationskinetik und der Produkte im Zusammenhang mit mikrostrukturellen und physikalisch-chemischen Parametern untersucht.
Verbesserung der Zementhydratation
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Koexistenz von Natrium-Bentonit und Metakaolin die Zementhydratation in Bezug auf Festigkeitsentwicklung, Portlanditverbrauch und Bildung von zusätzlichen Calciumsilikat-(C-S-H)-Phasen mit langen Molekülkettenlängen verbessert. Die Auflösung von Metakaolin wird in Gegenwart von Bentonit erhöht. Es wurde festgestellt, dass die Umwandlung von Ettringit in Monosulfat, die Bildung von Strätlingit und die Länge der Aluminosilikatketten mit zunehmendem Al/Si-Verhältnis zunimmt. Dies hängt mit der Menge an gelöstem Metakaolin zusammen. Zur Unterstützung dieser Ergebnisse wird auch eine thermodynamische Simulation vorgestellt.
Die Studie wurde veröffentlicht in: Cement and Concrete Research Volume 123, September 2019, 105772.