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Mechanochemical activation of high alumina cements - Hydration and thermomechanic behaviour. II.

Scian, A.N. / Pereira, E.

Durch Reibungsvermahlung ändert sich die Kristallinität und das Abbindeverhalten von Hochtonerdezementen. Hier wird unter Berücksichtigung der Ionenverhältnisse beim Abbinden das Verhalten mechanochemisch behandelter und unbehandelter Feuerfestmassen unter Verwendung dieser Zemente bei hohen Temperaturen untersucht. Zur Probenherstellung wird der Hochtonerdezement CA25 bis zu 25 Minuten naß gemahlen, aus diesem Zement wird die flüssige Phase extrahiert, aufbereitet und elektronenmikroskopisch analysiert. Am Rückstand wird die Summe aus (CaO+Al2O3) bestimmt. Aus dem gemahlenen Zement werden Mörtelproben unter Verwendung von Tabulartonerde gefertigt. Bei Verwendung des gemahlenen Zements war eine Temperaturerhöhung zu beobachten. In der Flüssigphase des gemahlenen Zements sinkt nach längeren Mahldauern der Gehalt an Ca- und Al-Ionen, gleichzeitig steigt das Al(3+):Ca(2+)-Verhältnis, vermutlich aufgrund einer Erhöhung der Oberflächenenergie unter Erhöhung der hydraulischen Aktivität, an. Es entsteht ein übersättigtes System aus (CaO)(Al2O3)(10H2O)- und (4CaO)(Al2O3)(13H2O)-Gelen. Das Al:Ca-Verhältnis erhöht sich, da sich bei der Mahlung zusätzlich amorphes Aluminiumoxid bildet, das ebenfalls hydraulische Eigenschaften entwickelt. Die sich ausbildenden Gelphasen beeinflussen auch die beobachteten Temperaturentwicklungen beim Abbinden. Auch in feuerfesten Massen können Gele und hydratisierte kristalline Phasen in den Proben mit gemahlenem Zement nachgewiesen werden. Proben mit gemahlenem Zement haben nach dem Brand bei 850 und 1300 Grad C niedrigere Festigkeiten als Proben mit unbehandeltem Zement. Ursache ist die sich ausbildende höhere Makro- und Mikroporosität in Proben mit mechanochemisch behandeltem Zement.