Phases assemblage of the hydration products of trial blends of OPC, limestone and calcined clay cement

摘要

Conventional use of binary blended cement has been fast changing towards a composite cementitious system which enables the use of two or more substitute materials in conjunction. Limestone and calcined clay cement (LC~3) is one such promising blend of composite cement. This ternary combination can significantly improve the substitution level of clinker with good mechanical characteristics. This is owing to the fact that limestone in the presence of calcined clay results in the new chemistry with the formation of additional hydrates. This paper discusses the phase assemblage at different hydration stages in the LC~3 cementitious system up to 28 days. The X-ray diffraction technique was used to study the phases in the Ordinary Portland cement, Portland Poz-zolana cement and LC~3 to understand the phases and their evolution in the different systems. XRD confirmed the formation of a carboaluminate phase at an early age. This phase seemed to remain stable up to 28 days. A semi-quantitative estimate suggests an increase in the amount of ettringite (AFt) phase due to stabilization of this phase in the presence of limestone. The amount of bound water was also evaluated for the different hydrated systems. Further, faster depletion of portlandite was observed in the system due to calcined clay's high reactivity and synergistic hydration kinetics in the LC~3 blend.%Die herkömmliche Verwendung von binären, gemischten Zementen hat sich schnell zu einem Zementsystem mit zwei oder mehreren gemeinsamen Substitutionsmaterialien geändert. Kompositzemente mit Kalkstein und calciniertem Ton (LC~3) stellen eine solche Erfolg versprechende Kombination dar. Diese ternäre Kombination kann den Substitutionsgrad von Klinker mit guten mechanischen Eigenschaften erheblich verbessern. Das ist der Tatsache geschuldet, dass sich durch Kalkstein in Gegenwart von calciniertem Ton durch Veränderung der chemischen Zusammensetzung zusätzliche Hydratphasen bilden. Dieser Artikel diskutiert die Phasenzusammensetzung der hydratisierten LC~3-Kompositzemente bis zu einer Hydratationsdauer von 28 Tagen. Die Röntgen-beugungsanalyse wurde eingesetzt, um die Phasenzusammensetzung in normalem Portlandzement, Portiand-Puzzo-lan-Zement und LC~3-Kompositzement zu bestimmen und die Phasenbildung während der Hydratation der verschiedenen Zemente zu verfolgen. Durch diese Analysenmethode wurde festgestellt, dass sich bereits in einem frühen Alter der Hydratation eine Carboaluminatphase bildet, die bis zu 28 Tagen stabil zu sein scheint. Eine semi-quantitative Abschätzung deutet auf eine Erhöhung der Menge an Ettringit (AFt) bedingt durch die Stabilisierung in Gegenwart von Kalkstein hin. Die Menge an gebundenem Wasser wurde ebenfalls für die verschiedenen hydratisierten Systemen bewertet. Ferner wurde eine schnellere Verarmung von Portlandit beim LC~3-Kompositzement durch die hohe Reaktivität des calci-nierten Tones und der synergistischen Hydratationskinetik beobachtet.