AbstractCalcium sulfoaluminate ceme

Abstract
Calcium sulfoaluminate cements (CSA) are a promising low-CO2 alternative to ordinary Portland cements and are as well of interest concerning their use as binder for waste encapsulation. In this study, the hydration of two CSA cements has been investigated experimentally and by thermodynamic modelling between 1 h and 28 days at w/c ratios of 0.72 and 0.80, respectively.

The main hydration product of CSA is ettringite, which precipitates together with amorphous Al(OH)3 until the calcium sulfate is consumed after around 1–2 days of hydration. Afterwards, monosulfate is formed. In the presence of belite, strätlingite occurs as an additional hydration product. The pore solution analysis reveals that strätlingite can bind a part of the potassium ions, which are released by the clinker minerals. The microstructure of both cements is quite dense even after 16 h of hydration, with not much pore space available at a sample age of 28 days.

The pore solution of both cements is dominated during the first hours of hydration by potassium, sodium, calcium, aluminium and sulfate; the pH is around 10–11. When the calcium sulfate is depleted, the sulfate concentration drops by a factor of 10. This increases pH to around 12.5–12.8.

Based on the experimental data, a thermodynamic hydration model for CSA cements based on cement composition, hydration kinetics of clinker phases and calculations of thermodynamic equilibria by geochemical speciation has been established. The modelled phase development with ongoing hydration agrees well with the experimental findings.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

บทคัดย่อแคลเซียม sulfoaluminate ซีเมนต์ (CSA) ทาง CO2 ต่ำแนวโน้มซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ธรรมดา และเช่นกันน่าสนใจที่เกี่ยวข้องกับการใช้เป็นสารยึดเกาะสำหรับ encapsulation เสีย ในการศึกษานี้ ความชุ่มชื้นสอง CSA ซีเมนต์ได้ถูกตรวจสอบทดลอง และ ตามขอบแบบจำลองประมาณ 1 ชั่วโมงที่อัตราส่วน w/c 0.72 และ 0.80, 28 วันตามลำดับผลิตภัณฑ์หลักความชุ่มชื้นของ CSA เป็น ettringite ที่ precipitates จนมีใช้แคลเซียมซัลเฟตหลังจากประมาณ 1-2 วันของความชุ่มชื้นพร้อมกับไป Al (OH) 3 หลังจากนั้น monosulfate จะเกิดขึ้น ในที่ belite, strätlingite ที่เกิดขึ้นเป็นผลิตภัณฑ์เพิ่มความชุ่มชื้น การวิเคราะห์แก้ปัญหารูขุมขนเผย strätlingite ที่สามารถผูกเป็นส่วนหนึ่งของโพแทสเซียมไอออน ซึ่งออกมาแร่ clinker จุลภาคของซีเมนต์ทั้งสองจะค่อนข้างหนาแน่นแม้ h 16 ของความชุ่มชื้น พื้นที่ไม่มากรูขุมขนตัวอย่างมีอายุ 28 วันการแก้ปัญหารูขุมขนของซีเมนต์ทั้งสองถูกครอบงำในช่วงชั่วโมงแรกของความชุ่มชื้น ด้วยโพแทสเซียม โซเดียม แคลเซียม อะลูมิเนียม และ ซัลเฟต ค่า pH อยู่ที่ประมาณ 10-11 เมื่อแคลเซียมซัลเฟตจะหมด ความเข้มข้นของซัลเฟตลดลง โดยปัจจัยที่ 10 เพิ่ม pH ประมาณ 12.5-12.8ตามข้อมูลการทดลอง แบบจำลองทางอุณหพลศาสตร์ความชุ่มชื้นตามองค์ประกอบของปูนซีเมนต์ ซีเมนต์ CSA ชุ่มจลนพลศาสตร์ของ clinker ระยะและการคำนวณของ equilibria ทางอุณหพลศาสตร์โดยอ.ควิดก่อ การพัฒนาแบบจำลองขั้นตอน ด้วยความชุ่มชื้นต่อเนื่องตกลงกับผลการวิจัยเชิงทดลอง

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทคัดย่อ
ซีเมนต์แคลเซียม sulfoaluminate (CSA) เป็นทางเลือกที่ต่ำ CO2 สัญญาว่าจะซีเมนต์ปอร์ตแลนด์และเช่นกันที่น่าสนใจเกี่ยวกับการใช้ของพวกเขาเป็นสารยึดเกาะสำหรับการห่อหุ้มของเสีย ในการศึกษานี้ความชุ่มชื้นของทั้งสองซีเมนต์ CSA ได้รับการตรวจสอบการทดลองและการสร้างแบบจำลองทางอุณหพลศาสตร์ระหว่าง 1 ชั่วโมงและ 28 วันที่ W / C อัตราส่วนเท่ากับ 0.72 และ 0.80 ตามลำดับ.

ผลิตภัณฑ์ความชุ่มชื้นหลักของ CSA เป็น ettringite ซึ่งตกตะกอนร่วมกับอสัณฐาน Al (OH) 3 จนกระทั่งแคลเซียมซัลเฟตที่มีการบริโภคหลังจากรอบ 1-2 วันของความชุ่มชื้น หลังจากนั้น monosulfate จะเกิดขึ้น ในการปรากฏตัวของ belite ที่strätlingiteเกิดขึ้นว่าเป็นผลิตภัณฑ์ที่ชุ่มชื้นเพิ่มเติม การวิเคราะห์การแก้ปัญหารูขุมขนเผยให้เห็นว่าsträtlingiteสามารถผูกเป็นส่วนหนึ่งของไอออนโพแทสเซียมซึ่งจะถูกปล่อยออกมาจากแร่ธาตุปูนเม็ดที่ จุลภาคของทั้งสองซีเมนต์ค่อนข้างหนาแน่นแม้หลังจาก 16 ชั่วโมงของความชุ่มชื้นที่มีพื้นที่ไม่รูขุมขนมากที่มีอยู่ในวัยตัวอย่าง 28 วัน.

การแก้ปัญหารูขุมขนของทั้งสองซีเมนต์ถูกครอบงำในช่วงชั่วโมงแรกของความชุ่มชื้นโดยโพแทสเซียมโซเดียมแคลเซียม อลูมิเนียมและซัลเฟต; ค่า pH อยู่ที่ประมาณ 10-11 เมื่อแคลเซียมซัลเฟตจะหมดความเข้มข้นซัลเฟตลดลงโดยปัจจัยที่ 10 นี้จะเพิ่มค่า pH ประมาณ 12.5-12.8 ได้.

อยู่บนพื้นฐานของข้อมูลการทดลองแบบจำลองความชุ่มชื้นอุณหพลศาสตร์สำหรับ CSA ซีเมนต์ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบซีเมนต์จลนพลศาสตร์ชุ่มชื้นของขั้นตอนและปูนเม็ด คำนวณของสมดุลทางอุณหพลศาสตร์โดย speciation ธรณีเคมีได้รับการจัดตั้งขึ้น การพัฒนาขั้นตอนการสร้างแบบจำลองที่มีความชุ่มชื้นอย่างต่อเนื่องตกลงกันได้ดีกับผลการวิจัยทดลอง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

บทคัดย่อแคลเซียม sulfoaluminate ซีเมนต์ ( CSA ) เป็นทางเลือก low-co2 สัญญาทั่วไปพอร์ตแลนด์ซีเมนต์ และเช่นกันที่น่าสนใจเกี่ยวกับการใช้เป็นตัวประสานสำหรับการเสีย ในการศึกษานี้ ใช้สอง CSA ซีเมนต์มีไดนามิคส์และแบบจำลองทางอุณหพลศาสตร์ระหว่าง 1 ชั่วโมงและ 28 วันใน W / C เท่ากับ 0.72 และ 0.80 ตามลำดับปฏิกิริยาของ CSA เป็นผลิตภัณฑ์หลัก ettringite ซึ่งตะกอนพร้อมกับสัณฐาน Al ( OH ) 3 จนกว่าจะบริโภคแคลเซียม ซัลเฟต หลังจากประมาณ 1 – 2 วันแห่งความชุ่มชื้น หลังจากนั้น monosulfate มีรูปแบบ . ในการแสดงตนของ belite STR และ tlingite เกิดขึ้นเป็นผลิตภัณฑ์ hydration เพิ่มเติม การวิเคราะห์พบว่า STR และแก้ปัญหารูขุมขน tlingite สามารถผูกเป็นส่วนหนึ่งของโพแทสเซียมไอออน ซึ่งจะออกโดยเม็ดแร่ โครงสร้างจุลภาคของซีเมนต์ค่อนข้างหนาแน่น หลังจาก 16 ชั่วโมงของความชุ่มชื้นที่มีเนื้อที่ไม่มาก รูขุมขนที่ตัวอย่างที่อายุ 28 วันรูขุมขนแก้ทั้งซีเมนต์ถูกครอบงำในช่วงชั่วโมงแรกของความชุ่มชื้นด้วย โพแทสเซียม โซเดียม แคลเซียม อะลูมิเนียม และ ซัลเฟต ; ความเป็นกรดเป็นด่างประมาณ 10 – 11 เมื่อแคลเซียม ซัลเฟต ไม่พร่อง ความเข้มข้นของซัลเฟตลดลงโดยปัจจัยที่ 10 นี้เพิ่ม pH ประมาณ 12.5 – 12 .จากข้อมูลทดลองรูปแบบ hydration อุณหพลศาสตร์สำหรับ CSA ซีเมนต์ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของซีเมนต์ hydration ของจลนศาสตร์ระยะเม็ดและการคำนวณทางอุณหพลศาสตร์สมดุลโดยธรณีสปีชีย์ได้ก่อตั้งขึ้น ที่จำลองขั้นตอนการพัฒนากับความชุ่มชื้นอย่างต่อเนื่อง เห็นด้วยกับผลการทดลอง