undefined

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 enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli:

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Volyymi

199

Artikkelinumero

108046

Julkaisu­foorumi

53226

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