Calciumaluminaatcementmengsels met industriële bijproducten

De druk om de cementindustrie koolstofvrij te maken in het licht van de duurzaamheidsdoelstellingen heeft de laatste decennia geleid tot het zoeken naar nieuwe soorten aanvullende cementgebonden materialen (SCM). Industriële residuen, die anders op stortplaatsen terechtkomen of enkel toepassingen kennen met een lage toegevoegde waarde, zijn van bijzonder belang in bijna-nul-afvalprocesschema's. Dit proefschrift onderzocht het potentieel voor valorisatie van behandelde residuen als SCM in calciumaluminaat (CAC) gemengde cementen.. Deze residuen omvatten non-ferrometallurgie (NFM) slakken, bodemas van de gemeentelijke afvalverbrandingsoven, jarosiet en papierfabricageresiduen. De evolutie van de mechanische sterkte van mortels die hoog-amorfe Fe-rijke NFM-slakken bevatten, toonde hun positieve bijdrage aan het mengsel aan. Daarom werd in deze studie vooral aandacht besteed aan binaire CAC-calciumsulfaat en ternaire CAC-calciumsulfaat-Portlandcement (PC)-mengsels waarin Fe-rijke slakken zijn verwerkt. De mechanische sterktes en de dimensionale stabiliteit werden gevolgd gedurende een uithardingsperiode van 1 jaar. De hydratatiegraad van de slakken werd gekwantificeerd aan de hand van verschillende methodologieën gebaseerd op microscopie, tomografie en Mössbauer spectroscopie. De evolutie van de fasensamenstelling werd thermodynamisch gemodelleerd en experimenteel gevolgd met behulp van verschillende karakteriseringstechnieken. Het lot van Fe tijdens hydratatie kreeg speciale aandacht in de analyses. Uiteindelijk ondersteunden de algemene eigenschappen van de mengsels hun valorisatiepotentieel in deze toepassing.