Untersuchung des Reaktionsverhaltens von Wollastonit und Rankinit

Martin Luther Universität Halle-Wittenberg
Institut für Geowissenschaften
Mineralogie/Geochemie
Prof. Dr. Dr. H. Pöllmann
Von-Seckendorff-Platz 3, 06120 Halle,
Tel: +49.345.5526111, Fax:+49.345.5527180,
e-mail: [email protected]
Untersuchung des Reaktionsverhaltens von Wollastonit und RankinitZementerhärtung auf Basis von Carbonatisierung
Die Zementindustrie stellt eine der größten Quellen für die Emission von Kohlenstoffdioxid dar. Mit einem CO2-Ausstoß
von 2,4 Gt/Jahr entfallen 5% der globalen, industriellen Kohlenstoffdioxidemissionen auf die Produktion von
Portlandzement (DECRISTOFARO & SAHU 2014).
Herkömmliche Ansätze zur Reduktion der CO2-Emissionen in
der Zementindustrie umfassen u.a.:
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Ersatz der Ausgangsstoffe, insbesondere Kalkstein
Verwendung geeigneter Kompositzemente, z.B.
SCM (Supplementary Cementitious Materials)
Entwicklung von neuen, CO2-armen Zementtypen
Entwicklung
von
Zementen
mit
neuen
Klinkermineralen
Steigerung der Energieeffizienz
Verfahren zur CO2-Sequestrierung (CCS- Carbon
Capture and Storage)
Im Rahmen der Bachelorarbeit soll das Carbonatisierungsverhalten der Calciumsilikate Rankinit (C3S2) und Wollastonit
(CS) untersucht werden.
Zemente auf Basis von CS und C3S2 sind insbesondere
a)
b)
durch einen geringeren Carbonatanteil der Edukte
gegenüber OPC
durch ihr verändertes Abbindeverhalten
(Carbonatisierung) gekennzeichnet.
Oxidzusammensetzungen
von
Calcium-Aluminat-
Zement (CAC), Hochofenschlacke (HOS), PortlandZement (OPC), Pozzolan (Poz) und Solidia-Zement (SZ)
Die Calciumsilikate CS und C3S2 werden nach PECHINI (1967) synthetisiert. Zum Vergleich der Reaktivität soll ein
natürlicher Wollastonit eingesetzt werden.
Anschließend soll die Abbindereaktion eines Zementes unter definiertem CO2-Partialdruck und variablen p-TBedingungen simuliert werden. Dabei soll die Reaktionskinetik der Carbonatisierungsreaktion untersucht werden.
Die entstandenen Produkte werden mittels Röntgenpulverdiffraktometrie (XRD), Rasterelektronenmikroskopie und
Kalorimetrie untersucht.
Nichthydraulische Zemente auf der Basis von Wollastonit und Rankinit wurden bereits durch Solidia Technologies®
beschrieben (DECRISTOFARO & SAHU 2014).
Literatur:
DECRISTOFARO, N. & SAHU, S. (2014): CO2 Reducing Cement.- Solidia Technologies®, Reprinted from World Cement.
IEA Greenhouse Gas R & D Programme (Hrsg.) (2008): CO2 Capture in the Cement Industry.
PECHINI, M.P. (1967): Method of preparing lead and alkaline earth titanites and niobates and coating method using the same to
form a capacitor- US 3,330,697 A.

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