Exploring the hydration potential and kinetics of Na-Ye'elimite and Ti-Ferrite solid solutions
Julkaisuvuosi
2026
Tekijät
Roy, Rahul; Hertel, Tobias; Rößler, Christiane; Pontikes, Yiannis
Abstrakti:
The addition of Bauxite residue in the raw mix introduces Na+ and Ti4+ into the crystalline phases of calcium-sulfoaluminate (CSA) clinkers. To mimic such a system, Na-Fe-ye'elimite (C₃.₉N₀.₁A₂.₈F₀.₂Ŝ) and Ti-ferrite (C₂F₀.₇₆A₀.₂₄T₀.₁) were synthesized at 1285 °C, 2 h, and 1320 °C, 3 h, respectively. Quantitative X-ray diffraction (QXRD) revealed solid solutions with minor Ca-aluminates phases, whereas electron backscattered diffraction-energy dispersive spectroscopy (EBSD-EDS) could distinguish Na-rich orthorhombic and Fe-rich cubic ye'elimite polymorphs. Isothermal calorimetry showed the Na-Fe-ye'elimite phase drives early heat evolution, whereas higher ferrite and gypsum (M > 0) prolong induction and attenuate the main hydration peak. In ferrite-free mixes, the cubic-ye'elimite polymorph dissolves fastest, but when ferrite exceeds 33 wt%, its Fe3+ release accelerates orthorhombic-ye'elimite dissolution, as confirmed by pore-solution analysis. After 28d, Na-Fe-ye'elimite is fully consumed at M (sulfate to ye'elimite molar ratio) ≥ 2 for ye'elimite-ferrite mixes, while ferrite remains partly inert, possibly from Ca2+/SO₄2− adsorb onto its Fesingle bondAl surface. Limiting ferrite to ≤33 wt% is recommended to achieve more densification of the microstructure for better performance.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli:
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Lehti/Sarja
Volyymi
199
Artikkelinumero
108046
ISSN
Julkaisufoorumi
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Osittain avoin julkaisukanava
Kustantajan version lisenssi
CC BY
Rinnakkaistallennettu
Ei
Muut tiedot
Tieteenalat
Materiaalitekniikka
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Kyllä
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.1016/j.cemconres.2025.108046
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä