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Celitement - a sustainable prospect for the cement industry

Stemmermann, P. / Schweike, U. / Garbev, K. / Beuchle, G. / Möller, H.

Celitement ist eine Familie neuer hydraulischer Bindemittel, die mit portlandzementklinkerhaltigen Normzementen vergleichbar ist. Celitement basiert auf bisher unbekannten Calciumhydrosilikaten, die nach dem Anmachen unter Bildung von Calciumsilikathydraten (CaO-SiO2-H2O-Phasen) erhärten. Die Herstellung erfolgt in einem zweistufigen Verfahren, wobei maximal Temperaturen um 200 Grad C erreicht werden. Als Rohstoffe werden im einfachsten Fall gebrannter Kalk und Sand eingesetzt. Kalk- und Energiebedarf sind verglichen mit der Herstellung von Portlandzement stark reduziert. Wurde Portlandzementklinker durch Celitement ersetzt, konnten bei der Herstellung von Bindemitteln im Vergleich zu einem reinen Portlandzement bis zu 50% CO2-Emission eingespart werden. Celitemente besitzen hervorragende Materialeigenschaften, die zudem über weite Bereiche variiert werden können. Die einfache Zusammensetzung ermöglicht eine schnelle und stabile Formulierung Die stofflichen Grundlagen und das Verfahren zur Herstellung sind eine Entwicklung des Karlsruher Instituts für Technologie. Zurzeit können Celitemente im kg Maßstab hergestellt werden. Für 2011 ist die Inbetriebnahme einer Versuchsanlage mit einer Kapazität von 100 kg pro Tag geplant.

Celitement is a family of new hydraulic binders that is comparable with standard cements containing Portland cement clinker. Celitement is based on previously unknown calcium hydrosilicates that harden after gauging with the formation of calcium silicate hydrates (CaO SiO2 H2O phases). The new binder is produced in a two stage process in which maximum temperatures of around 200 deg C are needed. In the simplest case quicklime and sand are used as raw materials. When compared with the production of Portland cement there is a sharp reduction in the consumption of lime and energy. If Portland cement clinker were replaced by Celitement it would be possible to save up to 50% of the CO2 emissions in production. Celitement has outstanding material properties that can also be varied over wide ranges. The simple composition allows for rapid and robust formulation. The basic physical principles and the production process were developed at the Karlsruhe Institute of Technology. At present Celitement can be produced on a kg scale. The commissioning of a test plant with a capacity of 100 kg per day is planned for 2011.