Hydration kinetics and microstructural development in the 3 CaO. Al2O3-CaSO4.2H2O-CaCO3-H2O system

Hydration and microstructural characteristics of mixtures containing C₃A and CaSO₄.2H₂O (0, 12.5, 25%) with or without addition of CaCO₃ (0, 12.5, 25%) are followed by X-ray diffraction, differential scanning calorimetry, differential thermogravimetry, scanning electron microscopy and conduction calorimetry. Depending on the length of hydration, products formed at different periods from 5 min to 3 days consisted of hexagonal calcium aluminate hydrate, cubic calcium aluminate hydrate, calcium monocarboaluminate hydrate, etrringite, calcium monosulfoaluminate hydrate and possibly a solid solution of hexagonal calcium aluminate hydrate with monocarbo-and sulfo-aluminate hydrates. Calcium carbonate retards or suppresses the formation of the cubic aluminate hydrate in the hydration of C₃A. It accelerates formation of ettringite and its conversion to the monosulfoaluminate phase when added to the C₃A+gypsum+H₂O mixture.

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Résumé On étudie l’hydratation et les caractéristiques de la microstructure de mélanges renfermant du C₃A et du CaSO₄.2H₂O (0, 12,5 et 25% avec ou sans addition de CaCO₃ (0, 12,5 et 25%) à l’aide de la diffraction X, de la calorimétrie par balayage différentiel, la thermogra-vimétrie différentielle, la microscopie électronique à balayage et la calorimétrie par conduction. Selon la durée de l’hydration, il se forme à différents intervalles allant de 5 minutes à 3 jours de l’hydrate d’aluminate de calcium hexagonal, de l’hydrate d’aluminate de calcium cubique, de l’hydrate de monocarboaluminate de calcium, de l’ettringite, de l’hydrate de monosulfoaluminate de calcium et parfois une solution solide d’hydrate d’aluminate de calcium hexagonal avec hydrate de monocarbo et sulfoaluminate. Le carbonate de calcium retarde ou empêche la formation d’hydrate d’aluminate cubique dans l’hydratation de C₃A. Il accélère la formation d’ettringite et sa conversion en phase monosulfoaluminate lorsqu’il s’ajoute au mélange C₃A+platre+H₂O.