Characteristics of disordered Calcium aluminosilicates as supplementary cementitious materials
Author
Davtyan, Vigen
Term
4. Term
Education
Publication year
2025
Submitted on
2025-06-02
Pages
36
Abstract
Dette projekt undersøger forskelle i karakteristika og reaktivitet for uordnede calciumaluminosilikater (CAS) med henblik på anvendelse som supplerende cementholdige materialer (SCM’er). Fokus var på kaolin og dolomit: kaolin blev termisk behandlet både alene og med tilsætning af CaCO3, og både kaolin og Ca-kaolin blev mekanisk aktiveret i en planetarisk kuglemølle i 20–120 minutter. Effekten på struktur og reaktivitet blev vurderet med røntgendiffraktion (XRD), måling af bundet vand (vægt%) som indikator for pozzolansk aktivitet, differential scanning kalorimetri (DSC) med fokus på massetab ved 400–500 °C som mål for calciumhydroxid (CH), samt partikelstørrelsesanalyse. Resultaterne viser, at kaolin giver høj reaktivitet, og at mekanisk aktivering kan give tidlig reaktivitet på niveau med kalcinering. Tilsætning af dolomit introducerer Mg og øger den tidlige reaktivitet markant. For dolomit og CaCO3 gav længere formaling større partikler, hvilket korrelerede med forbedret reaktivitet. Samlet peger undersøgelserne på, at blandinger af kaolin og dolomit, især med mekanisk aktivering, er lovende og kan udgøre et omkostningseffektivt alternativ til højtemperatur-kalcinerede materialer.
This project investigates differences in the characteristics and reactivity of disordered calcium aluminosilicates (CAS) for use as supplementary cementitious materials (SCMs). The study focused on kaolin and dolomite: kaolin was thermally treated both alone and with added CaCO3, and both kaolin and Ca-kaolin were subjected to mechanical activation in a planetary ball mill for 20–120 minutes. The impact on structure and reactivity was assessed by X-ray diffraction (XRD), bound water (wt%) measurements to gauge pozzolanic activity, differential scanning calorimetry (DSC) focusing on mass loss at 400–500 °C as an indicator of calcium hydroxide (CH), and particle size analysis. Results show that kaolin provides high reactivity, and that mechanical activation can deliver early reactivity comparable to calcination. Adding dolomite introduces Mg and significantly increases early reactivity. For dolomite and CaCO3, longer milling produced larger particles that nevertheless correlated with improved reactivity. Overall, blends of kaolin and dolomite, particularly with mechanical activation, appear promising as SCMs and may offer a cost-effective alternative to high-temperature calcined materials.
[This abstract was generated with the help of AI]
Documents